立体構造情報を基盤としたGTPシクロハイドロレースIの活性制御機構の解明

基于三级结构信息阐明GTP环化水解酶I活性控制机制

• 批准号: 13780535
• 负责人: 岡田 健吾
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780535/
• 关键词: X線結晶解析; GTPシクロハイドロレース; 生化学; 反応機構; X線結晶構造解析; 酵素; 生合成; バイオプテリン; グアノシン三リン酸; 結晶化

本研究は、真核生物において複雑かつ精密に制御されているGTPシクロハイドロレースI (GTPCHI)とGTPCHIフィードバック制御蛋白質(GFRP)の総分子量400kDaにおよぶ酵素複合体の活性制御機構を、これまでに蓄積された生化学実験結果と合わせ、精度の高い立体構造情報を基盤として原子レベルで詳細を明らかにして構造化学的な議論をするために、高分解能でのX線結晶構造解析を行うことを目的とした。平成14年度は、平成13年度におこなった高活性型酵素複合体の精密化に引き続き、低活性型酵素複合体についても結晶化・回折強度データ収集・構造の精密化を進展させ、それらの立体構造に基づいた酵素反応とフィードバック制御について詳細な考察をおこない、年度末の時点で投稿論文を準備中である。本論文では、高活性型酵素複合体と低活性型酵素複合体の補欠因子の違いに起因すると考えられる相互作用様式の違いや、活性中心における基質分子の配置についても論じている。次頁の研究発表の項の1つめは、高活性型酵素複合体のX線結晶構造解析の結果および構造化学的な考察をおこなった論文で、複合体形成の主要因をGFRPのGTPCHIに対する相互作用から論じている。またGFRPは新規なベータプロペラ構造モチーフをもつ折り畳み様式を有することを見いだした。次頁の研究発表の項の2つめは、高活性型および低活性型酵素複合体の構造解析に適した単結晶についての予備的な実験結果を報告した論文で、それぞれの酵素複合体は異なる空間群をもつが、いずれも非結晶学的5回回転対称を有することを見いだした

In this study, we investigated the regulation of the activity of enzyme complexes in eukaryotic cells by GTPCHI (GTPCHI) and GTPCHI (GFRP). High precision three-dimensional structural information, atomic structure, detailed structural chemistry, structural analysis, X-ray crystal structure analysis, and high resolution In 2014 and 2013, the precision of high activity enzyme complex was introduced, the crystallization, folding strength, collection, and structure of low activity enzyme complex was improved, and the three-dimensional structure of enzyme complex was investigated in detail. The preparation of papers at the end of the year was in progress. In this thesis, we discuss the mechanism of the interaction between the high and low activity enzyme complexes and the matrix molecule configuration. The results of X-ray crystallographic analysis of highly active enzyme complexes and the investigation of structural chemistry are discussed in this paper. The main factors of complex formation are the interaction between GFRP and GTPCHI. The GFRP has a new structure. 2. The structural analysis of enzyme complexes of high, low and high activity types, and the preparation of single crystals are reported in this paper. The space groups of enzyme complexes of high, low and high activity types are divided into five groups.

项目成果

N.Maita: "Crystal structure of the stimulatory complex of GTP cyclohydrolase I and its feedback regulatory protein GFRP"Proc Natl Acad Sci USA. 99・3. 1212-1217 (2002)

N.Maita：“GTP 环水解酶 I 及其反馈调节蛋白 GFRP 的刺激复合物的晶体结构”Proc Natl Acad Sci USA 99·3 (2002)。

N.Maita: "Preparation and crystallization of the stimulatory and inhibitory complexes of GTP cyclohydrolase I and its feedback regulatory protein GFRP"Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 57・8. 1153-1156 (2001)

N.Maita：“GTP 环化水解酶 I 及其反馈调节蛋白 GFRP 的刺激和抑制复合物的制备和结晶”Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 57·8 (2001)。

Maita, N: "Preparation and crystallization of the stimulatory and inhibitory complexes of GTP cyclohydrolase I and its feedback regulatory protein, GFRP"Acta Crystallogr D Biol Crystallogr.. 57. 1153-1156 (2001)

Maita，N：“GTP 环化水解酶 I 及其反馈调节蛋白 GFRP 的刺激和抑制复合物的制备和结晶”Acta Crystallogr D Biol Crystallogr.. 57. 1153-1156 (2001)