Cold-active structure of the psychrophile enzymes

嗜冷酶的冷活性结构

• 批准号: 23580279
• 负责人: ISHIDA Masami
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 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-23580279/
• 关键词: 低温適応; 低温菌; トリプトファン合成酵素; 結晶構造; タンパク質の変性・再生; 低温高活性; 低温高活性酵素; 安定性; プロテアーゼ; 酵素; 結晶解析; タンパク質工学

To investigate the molecular basis of cold adaptation of enzymes, we determined the crystal structure of the tryptophan synthase alpha subunit from the psychrophile Shewanella frigidimarina K14-2 and also examined its physicochemical properties. The lower stabilities against heat and denaturant of the psychrophile enzyme originated from both a faster unfolding rate and a slower refolding rate. The two-state transition of denaturation for the enzyme was highly cooperative. Relative to tryptophan synthases from other species, the psychrophile enzyme exhibited an increase in cavity volume and a decrease in the number of ion pairs. The enzyme also lacks a hydrogen bond near a loop related to catalytic function. These characteristics of the psychrophile enzyme might provide the conformational flexibility required for catalytic activity at low temperatures.

为了研究酶冷适应的分子基础，我们测定了嗜冷希瓦氏菌K14-2中色氨酸合成酶α亚基的晶体结构，并对其理化性质进行了研究。亲冷酶的耐热稳定性和变性稳定性较低的原因是其展开速率较快，再折叠速率较慢。酶变性的两态转变是高度协同的。与其他物种的色氨酸合成酶相比，该嗜冷酶的空腔体积增加，离子对数量减少。这种酶在与催化功能有关的环附近也缺少一个氢键。这些特性可能提供了在低温下催化活性所需的构象灵活性。

项目成果

①低温菌S. frigidimarina K14-2由来トリプトファン合成酵素αサブユニットの原子 座標:Protein Data Bankアクセス・コード3vnd(データバンクに登録)

① 来自耐冷细菌 S. frigidimarina K14-2 的色氨酸合酶 α 亚基的原子坐标：蛋白质数据库访问代码 3vnd（已在数据库中注册）

低温菌Shewanella frigidimarina K14-2由来トリプトファン合成酵素αサブユニットの低温適応の戦略：物理化学的解析

耐冷细菌希瓦氏菌 K14-2 色氨酸合酶 α 亚基的低温适应策略：理化分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 三矢太亮;竹平美千代;浦野直人;小笠原恭子;油谷克英;石田真巳
• 通讯作者: 石田真巳

低温菌Shewanella frigidimarina K14-2トリプトファン合成酵素の低温活性に関与するアミノ酸残基の変異

冷营养细菌希瓦氏菌 K14-2 色氨酸合酶低温活性涉及的氨基酸残基突变

• 发表时间: 2011
• 作者: 三矢太亮;松村浩由;高野和文;浦野直人;石田真巳
• 通讯作者: 石田真巳

低温菌Shewanella frigidimarina トリプトファン合成酵素の低温活性に関与するLeu211残基の変異分析

耐冷细菌冷希瓦氏菌色氨酸合酶低温活性相关的Leu211残基突变分析

• 作者: 三矢太亮;松村浩由;高野和文;浦野直人;石田真巳
• 通讯作者: 石田真巳

海洋低温菌Vibrio sp. Pr21由来メタロプロテアーゼの組換え体内での生産とプロ領域の役割

重组体中海洋耐冷细菌 Vibrio sp. 的金属蛋白酶的生产及其前区的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 山本仁;吉田千恵;浦野直人;石田真巳;樺澤洋
• 通讯作者: 樺澤洋