アーキアのイソプレノイド脂質代謝-酸化還元反応の視点から-

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1.好熱好酸性アーキアSulfolobus acidocaldarius由来のゲラニルゲラニルレダクターゼについて詳細な特性評価を行い、同酵素がアーキアの膜脂質前駆体に対し活性を示すこと、さらに、そのうちグリセロールに結合したゲラニルゲラニル基を持つ前駆体では全ての二重結合を還元するのに対し、ゲラニルゲラニルニリン酸ではアリル性二重結合のみを還元せずフィチルニリン酸を生成することを明らかにした。このフィチルニリン酸はSulfolobus属アーキアの複数のプレニル基転移酵素の基質になることから、ゲラニルゲラニルレダクターゼによるゲラニルゲラニルニリン酸の部分的還元には、dead-end生成物であるフィタニルニリン酸を蓄積させないという生物学的な意義が有ると思われる。2.好熱好酸性アーキアSulfolobus shibatae由来のイソペンテニルニリン酸イソメラーゼの結晶構造を2.oÅの解像度で明らかにした。さらに、活性状態である還元型酵素、基質であるイソペンテニルニ二リン酸、およびジメチルアリルニリン酸を結合した状態の基質酵素複合体の構造解析にもそれぞれ成功した。これらの構造的な情報を、活性アミノ酸残基を特定すべく行った突然変異導入実験の結果と考えあわせることで、異性化という非酸化還元的な反応を触媒する特殊なフラビン酵素である同酵素の反応機構、特にその中でのフラビン補酵素の役割の解明に大きく前進することができた。