ポリエンの生合成を担うＩＩ型様ポリケタイド合成酵素の機能解析

前年度は、IgaPKS酵素群の機能解析を行い、Iga10を足場に、Iga11-Iga12、Iga13、Iga16がそれぞれ触媒する縮合、還元、脱水の反応サイクルによりポリエン骨格が伸長されることを示し、Ⅱ型PKSにも高還元度のポリエン合成能を有するものがあることを明らかにした。今年度は、IgaPKSに代表される高還元型Ⅱ型PKSの触媒メカニズム解明を目指した。X線結晶構造解析今回、単独/hexanoylユニット結合型Iga11-Iga12、及び化学プローブを用いて調製したIga10-Iga11-Iga12三者複合体の構造を高分解能で決定した。構造解析されたKS-CLFは本研究が三例目であり、ACP-KS-CLF三者複合体の構造は前例がない。Iga11-Iga12は特徴的な反応ポケットを有していた。立体構造に基づいた変異体解析により、反応ポケット底部のIga12由来のアミノ酸が生成物の鎖長制御に、Iga11の活性三残基に加えて、Iga11のD113とIga12のN155が触媒に重要であることを明らかにした。また、Iga10の極性アミノ酸とIga11-Iga12の塩基性アミノ酸間の水素結合がタンパク質間相互作用に重要であることを明らかにした。IgaPKS酵素群の相互作用に関する研究IgaPKSが触媒する反応サイクルにおいて、Iga10は足場として機能する。そのため、Iga10は自身に結合した化学種の構造に応じて、特定の触媒ドメインと適切な相互作用様式を示すと考えられる。これを確認するため、5種類の構造のポリケタイド中間体 (PK)-Iga10アナログを調製し、それらとIga11-Iga12の相互作用を定温滴定型カロリメトリーと表面プラズモン共鳴法で調べた。その結果、相互作用強度の変化は観察されなかった。また、PK-Iga10とIga11-Iga12のKDはuMオーダーであった。

前年度は、IgaPKS酵素群の機能解析を行い、Iga10を足場に、Iga11-Iga12、Iga13、Iga16がそれぞれ触媒する縮合、還元、脱水の反応サイクルによりポリエン骨格が伸長されることを示し、Ⅱ型PKSにも高還元度のポリエン合成能を有するものがあることを明らかにした。今年度は、IgaPKSに代表される高還元型Ⅱ型PKSの触媒メカニズム解明を目指した。X線結晶構造解析今回、単独/hexanoylユニット結合型Iga11-Iga12、及び化学プローブを用いて調製したIga10-Iga11-Iga12三者複合体の構造を高分解能で決定した。構造解析されたKS-CLFは本研究が三例目であり、ACP-KS-CLF三者複合体の構造は前例がない。Iga11-Iga12は特徴的な反応ポケットを有していた。立体構造に基づいた変異体解析により、反応ポケット底部のIga12由来のアミノ酸が生成物の鎖長制御に、Iga11の活性三残基に加えて、Iga11のD113とIga12のN155が触媒に重要であることを明らかにした。また、Iga10の極性アミノ酸とIga11-Iga12の塩基性アミノ酸間の水素結合がタンパク質間相互作用に重要であることを明らかにした。IgaPKS酵素群の相互作用に関する研究IgaPKSが触媒する反応サイクルにおいて、Iga10は足場として機能する。そのため、Iga10は自身に結合した化学種の構造に応じて、特定の触媒ドメインと適切な相互作用様式を示すと考えられる。これを確認するため、5種類の構造のポリケタイド中間体 (PK)-Iga10アナログを調製し、それらとIga11-Iga12の相互作用を定温滴定型カロリメトリーと表面プラズモン共鳴法で調べた。その結果、相互作用強度の変化は観察されなかった。また、PK-Iga10とIga11-Iga12のKDはuMオーダーであった。