Understanding of stabilization and activation mechanism for biomolecules induced by the addition of cellular metabolite analogs

了解添加细胞代谢物类似物诱导的生物分子的稳定和激活机制

• 批准号: 22750160
• 负责人: KOUMOTO Kazuya
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22750160/
• 关键词: 代謝産物; ベタイン; アナログ; 対イオン化合物; 水和

In order to clarify the mechanism of stabilization and activation for biomolecules induced by cellular metabolites, the analog possessing betaine structure characteristic of cellular metabolites were synthesized. These betaine derivatives dissolved in water as the monomer at high concentration range even though they possess amphiphilic property. Furthermore, when they are dissolved in water, they strongly change the solvent property such as vapor pressure, dielectric constant, solvent density and so on. The order on changing solvent property is in good agreement with that of the stabilization and activation for biomolecules. On the other hand, these molecules scarcely interact with biomolecules. The present results strongly suggested that stabilization and activation for biomolecules induced by the addition of metabolite analogs are ascribed to the change in the solvent property by dissolving the analogs in water.

为了阐明细胞代谢产物对生物分子的稳定和活化机制，合成了具有细胞代谢产物甜菜碱结构特征的类似物。这些甜菜碱衍生物虽然具有两亲性，但在高浓度范围内以单体的形式溶解在水中。此外，当它们溶解在水中时，它们会强烈地改变溶剂的性质，如蒸汽压、介电常数、溶剂密度等。溶剂性质的变化顺序与生物分子的稳定和活化顺序一致。另一方面，这些分子几乎不与生物分子相互作用。这一结果有力地表明，代谢物类似物的加入对生物分子的稳定和活化是由于类似物在水中溶解而引起的溶剂性质的改变。

项目成果

細胞内代謝産物の機能(1)～合成代謝産物によるDNA二重鎖の不安定化～、口頭発表

细胞内代谢物的功能 (1) - 合成代谢物使 DNA 双链不稳定 -, 口头介绍

• 发表时间: 2011
• 作者: 甲元一也;出口瑛介
• 通讯作者: 出口瑛介

α-グルコシダーゼの活性を低濃度で効率よく向上させる代謝産物アナログ構造の探索

寻找可在低浓度下有效提高 α-葡萄糖苷酶活性的代谢物类似结构

• 发表时间: 2011
• 作者: 中川雄市;甲元一也
• 通讯作者: 甲元一也

Cellular zwitterionic metabolite analogs simultaneously enhance reaction rate, thermostability, salt tolerance, and substrate specificity of alpha-glucosidase

细胞两性离子代谢物类似物同时增强 α-葡萄糖苷酶的反应速率、热稳定性、耐盐性和底物特异性

• 发表时间: 2011
• 期刊: Bioorg. Med. Chem
• 作者: E. Deguchi;K. Koumoto
• 通讯作者: K. Koumoto

代謝産物アナログ存在下における酵素-阻害剤相互作用の解析、ポスター発表

代谢物类似物存在下酶-抑制剂相互作用的分析，海报展示

• 发表时间: 2011
• 作者: 勢籏志郎;甲元一也
• 通讯作者: 甲元一也

反応速度、反応収率、基質選択性を上昇させる酵素活性化剤の開発、ポスター発表

开发可提高反应速率、反应产率和底物选择性的酶激活剂，海报展示

• 发表时间: 2010
• 作者: 甲元一也;出口瑛介;鹿島康浩
• 通讯作者: 鹿島康浩