超好熱性古細菌の糖代謝に関与する酵素の機能解析とX線結晶構造解析

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超好熱性古細菌Sulfolobus tokodaii由来のATP依存性新規ヘキソキナーゼ(StHK)の特徴的な基質認識機構の分子基盤を解明するために、StHKと数種類の基質分子との複合体のX線結晶構造を決定することを目指した。前年度までに、4つの異なる状態[(1)アポ状態、(2)グルコース複合体、(3)ADP複合体、(4)キシロース・Mg^<2+>・ADP複合体]の結晶構造を決定し、StHKはヌクレオチドの結合ではなく糖基質の結合により大きな構造変化を起こすことや、StHKは他のヘキソキナーゼの酵素と大きくことなる基質結合部位ループをもつごとなどを明ちかにした。本年度は、StHKの基質認識機構とリン酸転移反応機構をより詳細に理解するために、(1)N-アセチルグルコサミン・(GlcNAc)との二者複合体、および(2)グルコース、ADP、Mg^<2+>との四者複合体のX線結晶構造解析を目指した。GlcNAc複合体については、結晶化スクリーニングを行い、単結晶を得ることに成功したが、X線をほとんど回折しなかった。一方、グルコース、ADP、Mg^<2+>複合体については、複合体結晶を得て、2AまでのX線回折データを収集し、分子置換法により位相を決定し、現在精密化を行っている。これまでに得られた結果を、2007年9月に東京大学で開催された東京大学生命科学研究シンポジウム2007にてポスター発表し、さらにPFトピックスおよびPFニュースにて発表した。