抗生物質の骨格構造を構築する新規ヘム酵素の触媒機構の分光学的・結晶構造学的解析

构建抗生素主链结构的新型血红素酶催化机制的光谱和晶体学分析

• 批准号: 19770120
• 负责人: 平野 聡
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19770120/
• 关键词: 抗生物質性合成系; 酵素; X線結晶構造解析

インドール含有抗生物質の骨格構造を決定する蛋白質について結晶構造解析を用いて研究を進めた。本年度は、ビオラセイン型骨格形成を行う酵素VioEの結晶構造解析と、トリプトファン代謝物からのビオラセイン型骨格とスタウロウスポリン型骨格両方の基となる産物を作るヘム蛋白質StaD及びそのホモログの結晶化に向けての発現・精製条件の検討を行った。酵素VioEは良好な結晶を得ることに成功し、SPring8のビームラインを用いて2.0Åでの構造解析に成功した。VioEは結晶構造中でダイマーを形成しており、それぞれのサブユニットは主に11本のβストランドで構成され、それらは野球グローブのような形の、一層の逆平行βシートを形成していることが明らかになった。各サブユニット中央には正電荷をもつポケットが存在していた。基質アナログとの複合体結晶構造解析と共同研究者による変異体解析結果から、この正電荷をもつポケットがVioEの活性部位であることを明らかにした。さらにドッキングシミュレーションを行い、その結果からVioEの酵素反応メカニズムを提唱した。酵素StaDはこれまで大腸菌による発現系を用いて作製していたが、本年度は共同研究者より提供された放線菌での発現系を用いて発現を行った。放線菌での発現と精製条件を検討した結果、放線菌の発現系で生産した蛋白質は、ヘムの含有量が大腸菌で発現させたものより高く、非特異な分解の程度も少ないので、結晶化サンプルとしてより適していることがわかった。これらのサンプルを用いた結晶化には残念ながら成功していない。これらのサンプルを用いた結晶化には残念ながら成功していないが、今後は、放線菌発現系を用いたStaDホモログ蛋白質の生成条件検索も合わせて行い、結晶化を目指していく。

The skeletal structure of インドール containing antibiotics determines the protein structure, and the analysis of the crystal structure of について is carried out using いて research. This year's は、ビオラセイン type bone structure を行うEnzyme VioE's crystal structure Analysis of the metabolites of Torotronウスポリン type bone structure 両square のbased となる product を るヘム protein StaD and The crystallization of びそのホモログに to the けての発appears and the purification conditions are を行った. Enzyme VioE has been successfully crystallized with good results, and SPring8 has been successfully analyzed with a 2.0Å structure of SPring8. In the crystal structure of VioE, the でダイマーをformation しており, それぞれのサブユニットは主に11本のβストランドでstructure It is a され、それらは野球グローブのようなshapedの、One layer of anti-parallel βシートをforming していることが明らかになった. There is a positive charge in the center of each dewdrop. Analysis of the crystal structure of the matrix アナログとの complex and co-researcher による変variant analysis results から, このpositive charge をもつポケットがVioE のactive site であることを明らかにした.さらにドッキングシミュレーションを行い, そのRESULTS からVioEのzyme reaction 応メカニズムをTi sing した. Enzyme StaD はこれまで coliform による発existing system を Used いて していたが、本The co-investigator of the year, Yuu, provides the Actinomycetes Actinomyces Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes Actinomycetes and purification conditions, results, actinomycetes and protein production, coliform content and coliforms The degree of non-specific decomposition is low , Crystallized サンプルとしてより Adaptable.これらのサンプルを Use いた to crystallize the にはzannin ながら successfully していない. The これらのサンプルを is crystallized with いたには无码ながらsuccessful していないが, future は, actinomycetes are now in the system The conditions for the production of protein using the StaD protein are the conditions for the production of the protein and the conditions for the production of the protein.

项目成果

Crystal structure of VioE, a key player in the construction of the molecular skeleton of violacein

• DOI: 10.1074/jbc.m708109200
• 发表时间: 2008-03-07
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Hirano, Satoshi;Asamizu, Shumpei;Nagano, Shingo
• 通讯作者: Nagano, Shingo