蛋白質のフォールディング中間体構造を用いた、フォールディング能に関する研究

利用蛋白质折叠中间结构研究折叠能力

• 批准号: 08J00653
• 负责人: 田中 俊一
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00653/
• 关键词: 超好熱古細菌; サチライシン; 蛋白質フォールディング; プロペプチド; カルシウムイオン

本研究では、超好熱古細菌Thermococcus kodaraensis由来サチライシン(Tk-subtilisin)のフォールディング中間体構造の解析と、Foldability欠落因子の探索を行うことで"蛋白質のFoldabilityをもたらす重要な因子"の解明を目的とした。本年度ではその中間体構造の決定には至らなかったが、種々の部位特異的変異体を用いた生化学的解析および結晶構造解析により、"重要な因子の同定に成功した"。具体的には、プロペプチドと成熟体が相互作用する界面に注日し、その結合を欠損させるような変異体蛋白質を数種類構築した。これらの蛋白質を用いた解析から、相互作用界面に存在する成熟体側の酸性アミノ酸残基(グルタミン酸)をアラニンに置換した変異体蛋白質は、プロペプチドの補助によるフォールディング能を完全に失うことが明らかになった。一方で、他の変異体蛋白質に関しては、ある程度のフォールディング能の低下は見られるものの、完全に失うことは無かった。これらの解析結果から、相互作用界面に存在するグルタミン酸とプロペプチドとの結合がTk-subtihsinのFoldabilityをもたらす重要な因子であることを明らかにした。また、このグルタミン酸およびその側鎖が水素結合を形成するプロペプチド側の疎水性アミノ酸残基は、対象酵素のホモログ(サチライシンファミリー)に非常に良く保存されていることも明らかにした。このことから、本研究において明らかにした因子がサチライシン全般に普遍的に存在することを提唱した。以上の研究成果から、蛋白質のフォールディング能を決定付ける普遍的な因子について、新たな知見を得ることに成功した。

This study で で, superthermophilic archaea Thermococcus Kodaraensis origin サ チ ラ イ シ ン (Tk - subtilisin) の フ ォ ー ル デ ィ ン グ intermediates tectonic analytical と の, Foldability owe fall line factor の explore を う こ と で "protein の Foldability を も た ら important な factor す" の interpret を purpose と し た. This year で は そ の intermediate structure の decided に は to ら な か っ た が, kind of 々 の site specific - variant を with い た biochemical analytical お よ び crystallization structure に よ り, "important factor な の with fixed に successful し た". Specific に は, プ ロ ペ プ チ ド と mature body が interaction す る interface に note day し, そ の combining を owe loss さ せ る よ う な - variant protein を several kinds building し た. こ れ ら の protein を い た parsing か ら, interaction interface に す る mature side の acid ア ミ ノ acid residues (グ ル タ ミ ン acid) を ア ラ ニ ン に replacement し た - variant protein は, プ ロ ペ プ チ ド の subsidies に よ る フ ォ ー ル デ ィ ン グ can を entirely に lost う こ と が Ming ら か に な っ た. Party で, he の - variant protein に masato し て は, あ る degree の フ ォ ー ル デ ィ ン グ can see low の は ら れ る も の の, completely lost に う こ と は no か っ た. Analytical results こ れ ら の か ら, interaction interface に す る グ ル タ ミ ン acid と プ ロ ペ プ チ ド と の combining が Tk - subtihsin の Foldability を も た ら important な factor で す あ る こ と を Ming ら か に し た. ま た, こ の グ ル タ ミ ン acid お よ び そ の side chain が water element combination を form す る プ ロ ペ プ チ ド side の 疎 water-based ア ミ ノ acid residues は, like enzyme の seaborne ホ モ ロ グ (サ チ ラ イ シ ン フ ァ ミ リ ー) very good に く に save さ れ て い る こ と も Ming ら か に し た. こ の こ と か ら, this study に お い て Ming ら か に し た factor が サ チ ラ イ シ ン all に exist common に す る こ と を mention sing し た. Research achievements above の か ら, protein の フ ォ ー ル デ ィ ン を グ can pay け る common な factor に つ い て, new た な knowledge を have る こ と に successful し た.

项目成果

プロテアーゼの製造方法、並びにプロテアーゼ溶液およびプロテアーゼのプロ体溶液

蛋白酶的制造方法、蛋白酶溶液及蛋白酶原体溶液

• 发表时间: 2009

Study on the Ca^<2+>-dependent maturation mechanism of subtilisin from a hyperthermophilic archaeon

超嗜热古菌枯草杆菌蛋白酶Ca^2依赖性成熟机制的研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 田中;俊一
• 通讯作者: 俊一

Subtilisin-like serine protease from hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis with N- and C-terminal propeptides

• DOI: 10.1093/protein/gzp092
• 发表时间: 2010-05-01
• 期刊: PROTEIN ENGINEERING DESIGN & SELECTION
• 影响因子: 2.4
• 作者: Foophow, T.;Tanaka, S.;Kanaya, S.
• 通讯作者: Kanaya, S.

超好熱古細菌由来シグナルペプチドペプチダーゼの構造解析

超嗜热古菌信号肽肽酶的结构分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Foophow;Tita;上田泰徳;八坂能郎;岡元将太
• 通讯作者: 岡元将太

X線結晶構造解析による、超好熱古細菌由来サチライシンのCa^<2+>依存型成熟化機構の研究

X射线晶体学研究超嗜热古菌来源的枯草溶菌素Ca^2+依赖性成熟机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 田中;俊一
• 通讯作者: 俊一