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病原性微生物由来のガスセンサータンパク質の構造と機能に関する研究と創薬への応用

病原微生物气敏蛋白的结构和功能研究及其在药物发现中的应用

基本信息

批准号：
22K05446
负责人：
北西健一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo University of Science
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-22K05446/
关键词：
ヘムグロビンガスセンサー病原菌 c-di-GMP バイオフィルム病原性微生物

项目摘要

病原性微生物由来ガスセンサータンパク質（GCS-HD-GYP）の構造と機能に関する研究、さらには創薬への応用を目指し研究を行っている。GCS-HD-GYPはN末端にグロビンドメイン、C末端にc-di-GMP分解酵素（フォスフォジエステラーゼ）活性を持つHD-GYPドメインを持っている。c-di-GMPは近年、微生物の生理活性において重要なセカンドメッセンジャーであることが明らかになってきている。ゲルろ過解析の結果、精製タンパク質はホモ二量体で、 CDスペクトルからヘリックスの多い構造であることがわかった。ミオグロビンやヘモグロビンのようなグロビンタンパク質に特徴的な吸収スペクトルを示し、酸素、一酸化炭素、一酸化窒素などのガス分子が結合することがわかった。HD-GYPドメインは、酵素活性に2価金属イオンを必要とすることから、様々な金属イオン存在下でc-di-GMP分解活性を評価したところ、Mn存在下で活性を示すことがわかった。c-di-GMP分解活性は酸素の結合によって活性化されるのに対して、一酸化窒素の結合によっては不活性化されることがわかった。この結果は他のグロビンセンサーとは異なる興味深い特徴である。また、ガスセンシングに重要なグロビンドメインの結晶化に成功し、3 A程度の分解能の回折データを得た。分子置換法によって、構造解析を行ったところ、ヘム周辺の電子密度が不明瞭であった。より高分解能データの収集を目指し、現在結晶化条件の最適化を行っている。また、結晶化の再現性がよくないので、並行して結晶化スクリーニングも行っていく予定である。

Research on the relationship between the structure and function of pathogenic microorganism origin and the application of GCS-HD-GYP GCS-HD-GYP maintains the activity of N-terminal and C-terminal c-di-GMP enzymes. c-di-GMP is an important biological activity in recent years. The results of the analysis, refinement, quality and structure of the two quantities, CD selection, etc. The absorption characteristics of the pigment, acid, an acidic carbon, and an acidic pigment are combined with each other. HD-GYP enzyme activity in the presence of 2-D metals is necessary to evaluate the activity of c-di-GMP in the presence of 2-D metals. c-di-GMP decomposition activity is related to the binding activity of an acid element, and the binding activity of an acid element is related to the inactivation of an acid element. The result is that he has a deep interest in the subject. In addition, the crystallization process of the main materials was successfully carried out, and the decomposition energy of the main materials was obtained at the level of 3A. Molecular replacement method, structural analysis, electron density, etc. The optimization of crystallization conditions is carried out in the process of high decomposition energy collection. The reproducibility of crystallization is very high.