structural basis of the decamer architecture of a higher plant glutamine synthetase and substrate recognition mechanism

高等植物谷氨酰胺合成酶十聚体结构的结构基础和底物识别机制

• 批准号: 21570111
• 负责人: KUSUNOKI Masami
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21570111/
• 关键词: 窒素同化; 構造生物学; 結晶構造; グルタミン合成酵素; 植物生理; X線; 酵素反応; 活性部位; 植物整理; 触媒; 結晶; 立体構造; 窒素代謝; 植物生理学; グルタミン合成酵

We studied GS1a isoenzyme of maize glutamine synthetase in this research. Residues around Phe150 are responsible for interactions between two pentamers and we prepared many alanine-mutant enzymes for these residues. As a result we found the alanine mutants with high Km values for residues at the location spanning the two-pentamer interaction region and the substrate glutamic acid entry region into the catalytic site. The former region is distant from the catalytic site and we obtained two good crystals of G241A and W243A mutant enzymes at 2. 10 A and 2. 80 A resolutions, respectively there. These crystal structures revealed that there is a region on the enzyme involved in the substrate affinity distinct from the catalytic site.

本研究对玉米谷氨酰胺合成酶的GS1a同工酶进行了研究。Phe150附近的残基负责两个五聚体之间的相互作用，我们为这些残基制备了许多丙氨酸突变酶。结果，我们发现丙氨酸突变体在跨越两个五聚体相互作用区和底物谷氨酸进入催化位区域的位置具有高Km值的残基。前者距离催化中心较远，分别在2.10A和2.80A分辨率下获得了G241A和W243A突变酶的两个良好的晶体。这些晶体结构表明，酶上有一个与底物亲和力有关的区域，与催化部位不同。

项目成果

Mutational study of maize glutamine synthetase(GS1a) : Identification of two distinct sites necessary for high affinity for glutamate

玉米谷氨酰胺合成酶 (GS1a) 的突变研究：鉴定谷氨酸高亲和力所需的两个不同位点

• 发表时间: 2010
• 作者: A.Miyajima;Y.Fukui;K.Wada;尾崎健
• 通讯作者: 尾崎健

Distant residues of maize glutamine synthetase affecting substrate affinity

玉米谷氨酰胺合成酶的远处残基影响底物亲和力

• 发表时间: 2011
• 作者: M. Kusunoki;T. Ozaki;A. Nakagawa;T. Hase
• 通讯作者: T. Hase

トウモロコシ由来グルタミン合成酵素GS1aの変異体G241AとW243Aの結晶構造解析

玉米谷氨酰胺合成酶GS1a突变体G241A和W243A的晶体结构分析

• 发表时间: 2010
• 作者: A.Miyajima;Y.Fukui;K.Wada;尾崎健;尾崎健・中川敦司・長谷俊治・楠木正巳
• 通讯作者: 尾崎健・中川敦司・長谷俊治・楠木正巳

トウモロコシ由来グルタミン合成酵素GS1aの1-Ring変異体F150Vの結晶構造

玉米源谷氨酰胺合成酶 GS1a 1 环突变体 F150V 的晶体结构

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Tanio;K.Wakamatsu;T.Kohno;尾崎健
• 通讯作者: 尾崎健

植物グルタミン合成酵素の基質認識機構の研究:グルタミン酸への親和性を決定する活性中心遠位領域の同定

植物谷氨酰胺合成酶底物识别机制研究：确定决定谷氨酸亲和力的活性中心远端区域

• 发表时间: 2009
• 作者: 出村哲朗;中沢和磨;外山吉治;寺脇慎一;若松馨;尾崎健・楠木正巳・高木淳一・中川敦司・長谷俊治
• 通讯作者: 尾崎健・楠木正巳・高木淳一・中川敦司・長谷俊治