Elucidation of enzyme function by X-ray crystal structure at room temperature.

室温下通过 X 射线晶体结构阐明酶的功能。

• 批准号: 22K05441
• 负责人: 三上 文三
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05441/
• 关键词: 非凍結X線結晶構造解析; 常温Ｘ線結晶構造解析; 酵素のpHによる構造変化; 酵素反応機構; β-アミラーゼ; 結晶内酵素反応; X線結晶構造解析; 非凍結結晶; 構造生物学

酵素の多才な機能は酵素タンパク質の構造変化によって発揮される。タンパク質の構造変化を研究する手段としてはX線結晶構造解析が最も有効であるが、結晶中のタンパク質は結晶中で対称分子と相互作用しているために、構造変化を捉えるには対象部位の構造変化が結晶中で観察できる結晶を調製する必要がある。一般に行われている回折データの測定では分解能を向上させるため凍結結晶を用いるため、凍結による結晶格子の縮小とpHの変化の影響が大きく、真の構造変化を捉えるのが困難である。さらに、凍結保護剤の影響も無視できない。本研究では簡便なキャピラリー測定法を開発し、非凍結法を駆使した酵素と基質の複合体構造のpH変化を正確に捉えることで酵素機能の解明を行う。対象の酵素としては申請者が研究しているβ-アミラーゼの他、ソーマチン、CYP105A1、プロテイングルタミナーゼ、トランスグルタミナーゼ、コラーゲナーゼ、MHCクラスI分子等について、基質およびリガンドとの複合体のｐHの変化による構造変化を明らかにすることを試みている。令和4年度は簡便なキャピラリー測定法の開発とキャピラリーを用いたβ-アミラーゼの基質複合体の非凍結測定を用いた活性部位構造のpH変化およびCYP105Aと非ステロイド系消炎剤との複合体の凍結結晶とキャピラリーを用いた非凍結結晶の構造比較を行った。さらに、ソーマチンのpHによる構造変化を明らかにするために、キャピラリーを用いた測定をpHを3.5～11まで変化させて行った。これらの構造解析の計算の効率化を図るためにファイルサーバーを導入した。

The enzyme has multiple functions. The enzyme has multiple functions. The enzyme has multiple functions. X-ray crystal structure analysis is the most effective way to study the structure of crystal structure. Generally speaking, it is difficult to determine the decomposition energy, the freezing crystallization, the reduction of the crystal lattice, and the pH change. The effect of freeze protection is ignored. In this study, we developed a simple and non-freezing method to determine the pH of enzyme and matrix complexes, and to determine the enzyme function. The applicant shall study the enzyme of the image, such as β-glucagon, CYP105A1, glucagon, MHC, etc., and the structural change of matrix and pH of the complex. The development and application of CYP105A in the field of anti-inflammatory drugs were compared. The pH of the solution was measured at pH 3.5 - 11. The structure analysis and calculation of this paper

项目成果

Grimontia hollisae コラーゲナーゼのX線結晶構造解析と酵素活性の解析

Grimontia hollisae胶原酶的X射线晶体结构分析和酶活性分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 炭 ひなた;鈴木 洋平;伊藤 晟;山下 哲;加納 健司;宋和 慶盛;片岡 邦重;安本瑞貴 他
• 通讯作者: 安本瑞貴 他

Structure of thaumatin under acidic conditions: Structural insight into the conformations in lysine residues responsible for maintaining the sweetness after heat-treatment

酸性条件下索马甜的结构：对赖氨酸残基中负责在热处理后保持甜味的构象的结构了解

• DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.132996
• 发表时间: 2022
• 期刊: Food Chemistry
• 影响因子: 8.8
• 作者: Masuda Tetsuya;Okubo Kyohei;Baba Seiki;Suzuki Mamoru;Tani Fumito;Yamasaki Masayuki;Mikami Bunzo
• 通讯作者: Mikami Bunzo