超耐熱性ADP依存性グルコキナーゼのX線結晶構造解析と機能改変

超热稳定ADP依赖性葡萄糖激酶的X射线晶体结构分析和功能修饰

• 批准号: 02J07643
• 负责人: 伊藤 創平
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: University of Shizuoka (2003)The University of Tokyo (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J07643/
• 关键词: ADP依存性キナーゼ; X線結晶構造解析; グルコキナーゼ; 古細菌; リボキナーゼファミリー; PFKCファミリー

超好熱性古細菌の解糖系初段で、ATPではなくADPをリン酸供与体とする新規のグルコキナーゼ・ホスホフルクトキナーゼ(ADP-GK・PFK)が近年発見された。我々はThermococcus litoralis由来ADP-GKの立体構造を初めて解明し、そのADP依存性という希有な性質の由来を明らかにした。また、Pyrococcus furiosus由来ADP-GKとglucose、AMPの三者複合体の立体構造を決定し、その糖結合部位の詳細、耐熱性機構、ドメインの開閉機構、α-、β-anomer glucoseがalternative confomationでADP-GKに結合していることを明らかにした。本研究は高く評価されJournal of Molecular Biology誌の表紙を飾った。また、本酵素と一次構造上の相同性は低いにもかかわらず、活性中心のアミノ醗残基に保存が見られる真核生物由来の遺伝子の糖結合部位が、ADP-PFKでなくよりADP-GKに近いことを見いだし、クローニング・発現系の構築を進めた。マウスの生体内で本遺伝子が発現いていることも確認し、その機能に非常に興味が持たれるところである。Thermococcus litoralis由来ADP-PFKのX線結晶構造解析も行い、open conformationであると考えらたThermococcus litoralis由来ADP-GKよりさらに20°ドメインが開いていることを明らかにし、Acta Crystallogr D Biol Crystallog誌にて発表した。ただし、得られたデータの分解能が悪くその構造の詳細を明らかにするまでには至って折らず、現在解析を継続している。

The initial stage, ATP, ADP and acid donor of the glycolytic system of superthermophilic archaea (ADP-GK·PFK) have been newly discovered in recent years. The origin of Thermococcus litoralis is the origin of ADP-GK's three-dimensional structure. Pyrococcus furiosus is derived from ADP-GK, glucose and AMP, and its three-dimensional structure is determined. The details of sugar binding sites, heat resistance mechanism, opening and closing mechanism of the substrate, and alternative conjugation of α-and β-anomer glucose are also determined. This study was reviewed in the Journal of Molecular Biology. This enzyme has a low structural identity, a high structural identity, a low structural identity, a high structural identity, a high structural identity, a high In the body, the original gene is found in the middle of the body, and the function is very interesting X-ray crystallographic analysis of Thermococcus litoralis from ADP-PFK, open conformation, open conformation, Acta Crystallogr D Biol Crystallog. The decomposition of the obtained data can be explained in detail by the detailed structure of the system, but also the decomposition and current analysis can be performed.

项目成果

Sohei Ito: "Structural basis for the ADP-specificity of a novel glucokinase from a hyperthermophilic archaeon"Structure. Vol.9. 205-214 (2001)

Sohei Ito：“来自超嗜热古菌的新型葡萄糖激酶的 ADP 特异性的结构基础”结构。