C4植物由来炭酸固定酵素PEPCのリン酸化による反応制御機構の解明

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C4植物であるトウモロコシの葉からPEPCの大量精製を行い、精製酵素についてMg^<2+>および基質類似物との共結晶化を行った。X線構造解析に適した結晶について、X線構造解析を行った。本結晶は、格子定数が大きいため回折強度が弱く、本研究室にある回転対陰極型X線発生器とX線検出器RAXIS IIcでは精度の高い回折強度データを得ることができない。よって、強力なX線源を用いて回折強度データを収集する必要がある。そこで、平成12年度には高純度サンプルの精製を繰り返し行うことによって、結晶化に必要な大量のサンプルを入手し、結晶化を行った。このために、精製試薬、カラム用充填剤、高純度結晶化試薬の大量に購入した。得られた結晶を用い、播磨SPring-8あるいは筑波高エネルギー物理学研究機構におけるシンクロトロン放射光により、基質類似物・阻害剤非結合型結晶のX線回折強度データの収集を行った。その後、DENZOとSCALEPACKという処理プログラムを用いて回折強度データからFデータを得、構造解析とその精密化を行った。これまでに得られている阻害剤結合型PEPC(大腸菌由来)の立体構造と比較した結果、トウモロコシ由来PEPCの活性部位の構造が大きく変化し、活性型酵素について、多くの新しい構造化学的知見が得られた。