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構造未知ファミリーに属する糖質分解・転移酵素のX線結晶構造解析

属于未知结构家族的碳水化合物分解/转移酶的 X 射线晶体结构分析

基本信息

批准号：
15780067
负责人：
伏信進矢
金额：
$ 2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

最終的に3種の新規な立体構造を決定することに成功し、それらの結晶化および結晶構造に関する国際誌への投稿論文を4報発表した(J.Biol.Chem.,Strcture, Acta Cryst)。また、研究成果を日本農芸化学会大会、応用糖質科学会などの国内学会で発表した。さらに、国際学会でも発表予定である。GH-54α-L-アラビノフラノシダーゼは、分解能約1.8ÅでMIR法により構造決定した。本構造は同ファミリーでは世界初の立体構造であり、触媒ドメインと糖質結合ドメインに分かれることが分かった。触媒ドメインは、既知の酵素とは大きく異なるフォールドを取っていたが、反応産物との複合体構造と変異体解析により、活性中心を特定できた。一方、糖質結合ドメインは基質の側鎖のみを認識することが明らかになり、このドメインの新規な構造・機能および存在普遍性から、新たな糖質結合ドメイン(CBM42)と認定された。現在、CBM-42の機能解析に関する投稿論文を準備中である。GT-36キトビオースホスホリラーゼの結晶構造は、1.6Å分解能でMAD法により決定した。本構造も、同ファミリーでは世界初の立体構造であった。また、基質との複合体構造から、反転型加リン酸分解酵素の反応機構が解明された。本酵素の立体構造と反応機構は、数種の糖加水分解酵素と有意な相同性を示すことが明らかになったために、GT-36は糖転移酵素群から糖加水分解酵素群の新たなファミリーであるGH-94に再分類されることが決定した。さらに、同ファミリーに属するもう一つの酵素(セロビオースホスホリラーゼ)も、分解能2.1ÅでMR法により立体構造を決定し、活性中心の詳細を明らかにした。現在、これらの酵素の基質特異性の変換を目指した変異体を作成中である。

Finally, three kinds of new three-dimensional structures were determined, and four papers related to crystallization and crystal structure were submitted to the International Journal (J. Biol.Chem., Strcture, Acta Cryst)。The research results were presented at the Japan Agricultural Chemical Society Conference, the Japan Applied Sugar Science Society, and the National Society. The International Academy of Sciences has announced its decision. GH-54α-L-α- This structure is similar to the original three-dimensional structure of the world. Catalysts, known enzymes, large and small complexes, reaction products, heterogeneous structures, active centers, etc. The new structure and function of glycogen binding site (CBM42) were identified. Now, CBM-42's function analysis is related to the preparation of the submission paper. GT-36 This structure is similar to the original three-dimensional structure of the world. The structure of matrix complex and the reverse mechanism of reverse transcription enzyme are explained. The three-dimensional structure and reverse mechanism of this enzyme are different from those of several kinds of carbohydrate hydrolysis enzymes. The GT-36 carbohydrate hydrolysis enzyme group is different from that of the GH-94 carbohydrate hydrolysis enzyme group. In addition, the enzyme of the same genus is determined by MR method, and the activity center is determined in detail. Now, the enzyme matrix specificity changes, and the gene expression changes.