Crystal structure of glucansucrase from the dental caries pathogen, Streptococcus mutans

龋齿病原体变形链球菌葡聚糖蔗糖酶的晶体结构

• 批准号: 23780139
• 负责人: ITO Keisuke
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: University of Shizuoka
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-23780139/
• 关键词: 虫歯（う蝕）; Streptococcus mutans; 糖転移酵素; 機能性食品; ペプチド; X線結晶構造解析; 機能性食品開発; 国際情報交換（イギリス）; 国際情報交流（イギリス）

Streptococcus mutans is the dental caries pathogen. Caries formation is initiated when glucan, a sticky glucose polymer produced by S. mutans, forms a biofilm (dental plaque) on teeth. The GTF-SI from S. mutans is the key enzyme for the biofilm formation. The structure of GTF-SI analyzed in this study showed that the domain order of GTF-SI was circularly permuted as compared to common GH family 13 amylases. Based on the apo GTF-SI structure and the structures in complex with its inhibitors, we proposed its transglycosyl reaction mechanism via glycosyl-enzyme intermediate in subsite -1. Most importantly, our study reveals that the conformations of the glucose moiety in subsite +1 determines the transglycosyl reaction specificity of glucansucrases. In addition to structural differences in subsite +1, GTF-SI possesses unique structural features in subsite +2. The information should be extremely useful to design new inhibitors to prevent the biofilm formation by the GTF-SI.

变形链球菌是龋齿的病原体。当葡聚糖，一种由链球菌产生的粘性葡萄糖聚合物，变形菌在牙齿上形成生物膜（牙菌斑）。GTF-SI来自S.变形杆菌是生物膜形成的关键酶。本研究中分析的GTF-SI的结构表明，与常见的GH家族13淀粉酶相比，GTF-SI的结构域顺序是环状排列的。基于载脂蛋白GTF-SI的结构及其与抑制剂复合物的结构，我们提出了其通过糖基-酶中间体在亚位点-1的转糖基反应机制。最重要的是，我们的研究表明，亚位点+1的葡萄糖部分的构象决定了葡聚糖蔗糖酶的转糖基反应特异性。除了子位点+1的结构差异外，GTF-SI在子位点+2具有独特的结构特征。这些信息对于设计新的抑制剂以防止GTF-SI形成生物膜是非常有用的。

项目成果

食薬ペプチド機能研究コンソーシアム―分子と生体を繋ぐ包括的な産学官連携研究体制の構築を目指して―

食品药品肽功能研究联盟 - 旨在构建连接分子与生物体的产学官综合协同研究体系 -

• 发表时间: 2013
• 作者: 伊藤圭祐;萱嶋泰成;吉川悠子;佐久間理英;石井剛志;中村順行;河原崎泰昌
• 通讯作者: 河原崎泰昌

食薬ペプチド機能研究コンソーシアム—分子と生体を繋ぐ包括的な産学官連携研究体制の構築を目指して—

食品药品肽功能研究联盟——旨在构建连接分子与生物体的产学官综合协同研究体系——

• 发表时间: 2013
• 作者: 伊藤圭祐;萱嶋泰成;吉川悠子;佐久間理英;石井剛志;中村順行;河原崎泰昌
• 通讯作者: 河原崎泰昌

食品ペプチド・医薬品の生体吸収性に関与するPOTファミリー輸送体の基質多選択性

参与食品肽和药物生物吸收的 POT 家族转运蛋白的底物多选择性

• 发表时间: 2013
• 作者: 伊藤圭祐;Vu Thi Tuyet Lan;本山貴康;加藤竜司;河原崎泰昌
• 通讯作者: 河原崎泰昌

虫歯菌由来糖質関連酵素のX線結晶構造解析

龋齿细菌来源的碳水化合物相关酶的 X 射线晶体结构分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 伊藤圭祐;岩田想;河原崎泰昌;伊藤創平
• 通讯作者: 伊藤創平

在宅で生活する健康な高齢者における「棒付き飴」トレーニングの効果

“棒棒糖”训练对健康居家老年人的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 森野智子;伊藤圭祐
• 通讯作者: 伊藤圭祐