糖質関連酵素の結晶構造解析

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糖鎖の伸長、分解に関連する酵素は、アミノ酸配列に基づいて5つの群、100以上のファミリーに分類されているが、多くのファミリー間で立体構造の相同性が見出されている。本研究は、糖質関連酵素の立体構造を解明することで、ファミリー間の構造機能相関を明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度に明らかにした糖質加水分解酵素群ファミリー94(GH-94)に分類される加リン酸分解酵素Vibrio proteolyticus由来キトビオースホスホリラーゼ(ChBP)の立体構造を基に、同じくGH-94に分類される加リン酸分解酵素Cellvibrio gilvus由来セロビオースホスリラーゼ(CgCBP)の構造解析を行った。その結果、CgCBPのグルコース・硫酸複合体構造を2.0Å、グルコース・グリセロール・リン酸複合体構造を2.1Å分解能で明らかにした。後者は、GH-94で初めてのリン酸複合体構造であり、これまで不明だったGH-94のリン酸認識残基を同定した。また、ChBPとCgCBPの構造比較から、両者の基質特異性を決定しているアミノ酸残基を特定した。CgCBPはGH-94酵素では最も詳細な解析が行われてきた酵素であり、セロビオースや分岐三糖など有用オリゴ糖合成への応用が考案されている。本研究による立体構造の解明により、更なる研究の発展が期待される。CgCBPの結晶化およびX線回折データ測定の結果は、科学誌Acta Crystallographica Section Dに発表した。またCgCBPの構造解析の結果について、投稿準備中である。