Biogenesis process of quinohemoprotein aminedehydrogenase accompanying multi-step posttranslational modification reactions

伴随多步翻译后修饰反应的醌血红素蛋白胺脱氢酶的生物发生过程

• 批准号: 23570135
• 负责人: NAKAI Tadashi
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23570135/
• 关键词: 翻訳後修飾; 補酵素の生合成; 結晶構造解析; キノヘムプロテイン; ビルトイン型キノン補酵素; ラジカルSAMタンパク質; 分子内チオエーテル架橋; 酵素触媒機構; ラジカル・SAMタンパク質; 酵素解媒機構

Peptidyl built-in cofactors are produced by posttranslational modification of the cognate enzyme proteins, unlike ordinary cofactors which are mostly bio-synthesized from water soluble vitamins. In this study, we focused on a built-in quinone cofactor-containing enzyme, quinohemoprotein amine dehydrogenase (QHNDH) that contains cysteine tryptophyl quinone (CTQ). The structural genes encoding QHNDH in Gram-negative bacteria constitute a polycistronic operon together with several nearby genes, which are collectively termed qhp. (1) We have identified three peripheral genes, qhpFGR, that are also absolutely required for the QHNDH biogenesis. (2) We have analyzed the function of QhpE and revealed that QhpE is an extremely unusual protease that cleaves its substrate nearly in a disposable manner. (3) We have succeeded in in vitro formation of thioether cross-links using overproduced recombinant QhpD only if it is purified and handled under anaerobic conditions.

肽基内置辅因子是通过同源酶蛋白的翻译后修饰产生的，不像通常的辅因子，其主要是由水溶性维生素生物合成的。在这项研究中，我们专注于一个内置的醌辅因子，醌血红素蛋白胺脱氢酶（QHNDH），含有半胱氨酸醌（CTQ）。革兰氏阴性菌中编码QHNDH的结构基因与附近的几个基因一起构成多顺反子操纵子，统称为qhp。(1)我们已经确定了三个外周基因，qhpFGR，这也是绝对需要的QHNDH生物发生。(2)我们已经分析了QhpE的功能，并发现QhpE是一种非常不寻常的蛋白酶，几乎以一次性的方式切割其底物。(3)我们已经成功地在体外形成的硫醚交联使用过量生产的重组QhpD，只有当它是纯化的，并在厌氧条件下处理。

项目成果

キノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の生合成における周辺遺伝子の役割

外周基因在醌血蛋白胺脱氢酶生物合成中的作用

• 发表时间: 2011
• 作者: Nakamura M;Nakagawa M;Watanabe J.;出口貴文
• 通讯作者: 出口貴文

キノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の生合成に必須の奇妙なプロテアーゼ

一种奇怪的蛋白酶，对于醌血蛋白胺脱氢酶的生物合成至关重要

• 发表时间: 2012
• 期刊: 生産と技術
• 作者: Shirata;M.;Araye;Q.;Maehara;K.;Enya;S.;Takano-Shimizu;T.;and Sawamura;K.;中井忠志
• 通讯作者: 中井忠志

キノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の生合成に必須な鉄-硫黄クラスター結合タンパク質の構造と機能

醌血蛋白胺脱氢酶生物合成所必需的铁硫簇结合蛋白的结构和功能

• 发表时间: 2011
• 作者: Nakamura M;Nakagawa M;伊藤寛人
• 通讯作者: 伊藤寛人

An unusual subtilisin-like serine protease is essential for biogenesis of quinohemoprotein amine dehydrogenase

一种不寻常的枯草杆菌蛋白酶样丝氨酸蛋白酶对于醌血红素蛋白胺脱氢酶的生物合成至关重要

• DOI: 10.1074/jbc.m111.324756
• 发表时间: 2012
• 期刊: The Journal of Biological Chemistry
• 作者: Tadashi Nakai;Kazutoshi Ono;Shun'ichi Kuroda;Katsuyuki Tanizawa;Toshihide Okajima.
• 通讯作者: Toshihide Okajima.

キノヘムプロテイン・アミン脱水素酵素の生合成に必須なペプチド分子内チオエーテ ル架橋形成酵素の機能解析

奎宁蛋白胺脱氢酶生物合成所必需的肽分子内硫醚交联形成酶的功能分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 中井忠志;伊藤寛人;岡島俊英;小林一雄;高橋康弘;堀洋;鍔木基成;谷澤克行
• 通讯作者: 谷澤克行