Protein engineering for conferring a biological function on ovalbumin
Protein engineering for conferring a biological function on ovalbumin
批准号:
15380229
负责人:
HIROSE Masaaki
金额:
$7.68万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份:
2003
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2003 至 2004
中文摘要
卵清蛋白是丝氨酸超家族的一员,但它不具有任何蛋白酶抑制活性。我们用定点突变的方法来赋予卵白蛋白丝氨酸的功能。我们通过X射线结晶学研究发现,卵白蛋白突变体R339T具有在弹性酶切割P1-P1‘后插入蛇纹环的能力。这对于我们的目标的实现来说是一个重要的发现,但突变体仍然没有对一种蛋白水解酶的抑制活性。为了进一步的诱变方法,我们创造了一个不同的卵清蛋白突变体R339T/A352R,其中P1-P1‘位点可以对抗胰蛋白酶。利用该突变体,建立了可靠的环插入率的高效液相色谱分析方法。由于丝氨酸的结构和功能状况,增加环插入率应该会导致抑制活性的获得。因此,我们在晶体结构数据的基础上进行了进一步的诱变,以加快环的插入速度。突变体K290T/A352R/R339T和R104/A352R/R339T以及二硫键还原的A352R/R339T分别比对照A352R/R339T的环插入率增加1.5、3.7和6.7倍。突变和二硫键还原应使远端折叠A结构具有更灵活的性质。因此,我们得出结论,蛇纹环插入反应的过渡态呈开放的片状A构象。
英文摘要
Ovalbumin is a member of serpin superfamily, but it does not have any proteinase inhibitor activity. We have done site-directed mutagenesis approach to confer serpin function on ovalbumin. We found by X-ray crystallography that an ovalbumin mutant R339T has an ability to undergo a serpin loop insertion after the P1-P1' cleavage by elastase. This was an important finding for the achievement of our aim, but the mutant did still not have an inhibitory activity against a protease. For further mutagenesis approach, we created a different ovalbumin mutant R339T/A352R in which the P1-P1' site is accessible against trypsin. Utilizing the mutant, a reliable HPLC analysis for the determination of the loop insertion rate was established. Because of the structural and functional situations of serpin, increased loop insertion rate should lead to the acquisition of the inhibitory activity. We therefore did further mutagenesis to accelerate the loop insertion rate on the basis of the data of crystal structure. Alternative mutants, K290T/A352R/R339T and R104/A352R/R339t, and the disulfide-reduced form of A352R/R339T, respectively, displayed 1.5, 3.7, and 6.7- fold increase in the loop insertion rate as compared A352R/R339T control. The mutation and disulfide reduction should give a more flexible nature on the distal sheet A structure. We therefore concluded that the transition state of the serpin loop insertion reaction assumes an opened sheet A conformation.
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Dynamic mechanism for the serpin loop insertion as revealed by quantitative kinetics.
定量动力学揭示了丝氨酸蛋白酶抑制剂环插入的动态机制。
DOI:
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发表时间:
2005
期刊:
Journal of Molecular Biology 348・2
影响因子:
--
作者:
[A.Shimada, H.Yamane, Y.Kimura, Tomomi Imamura, Tomomi Imamura, N.Takahashi, N.Takahashi]
通讯作者:
N.Takahashi
DOI:
--
发表时间:
2003
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Hamasu, T., Inanami, O., Tsujitani, M., Yokoyama, K., Takahashi, E., Kashiwakura, I., Kuwabara, M., A.Kondo et al., 井原正隆他2名, M.Shimada, M.Hirose]
通讯作者:
M.Hirose
Progress in Biotechnology 23(Indus-trial Proteins in Perspective, ed. Aalversberg et al.)
生物技术进展 23(工业蛋白质展望,Aalversberg 等编辑)
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Endo, Y, et al., 井原正隆他3名, M.Hirose]
通讯作者:
M.Hirose
Masayuki Yamasaki: "Crystal structure of S-ovalbumin as a Non-loop-inserted Thermostabilized Serpin Form"The Journal of Biological Chemistry. 278・37. 35524-35530 (2003)
Masayuki Yamasaki:“非环插入热稳定丝氨酸蛋白酶抑制剂形式的 S-卵清蛋白的晶体结构”生物化学杂志 278・37(2003)。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
DOI:
10.1074/jbc.m305926200
发表时间:
2003-09
期刊:
Journal of Biological Chemistry
影响因子:
4.8
作者:
[M. Yamasaki;N. Takahashi;M. Hirose]
通讯作者:
M. Yamasaki;N. Takahashi;M. Hirose
共 10 条
Structural basis for the functional properties of food Proteins
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批准号:10460057
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$10.24万
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财政年份:1998
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负责人:HIROSE Masaaki
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依托单位:
Functional properties and conformational changes of food proteins - Roles of molten globule state
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批准号:05453170
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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资助金额:$4.74万
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财政年份:1993
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负责人:HIROSE Masaaki
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依托单位:
Involvement of molten globule state on the folding process of secretary proteins
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批准号:02660094
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.47万
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财政年份:1990
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负责人:HIROSE Masaaki
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依托单位:
Folding of egg white proteins as a post-translational processing.
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批准号:63560086
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1988
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负责人:HIROSE Masaaki
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依托单位:
Studies of the hormone-dependent expression of conalbumin gene
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批准号:61560096
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.22万
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财政年份:1986
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负责人:HIROSE Masaaki
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依托单位:
国内基金
海外基金
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粉尘螨丝氨酸蛋白酶抑制因子serpin在热胁迫响应中的作用与调控机制研究
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批准号:82302560
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:牛栋玲
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依托单位:
旋毛虫丝氨酸蛋白酶(TspE1)、丝氨酸蛋白酶抑制剂(Ts-serpin)介导抗原提呈细胞协同调控效应的分子互作机制研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:徐凝
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依托单位:
家蚕微孢子虫Serpin6抑制宿主血液黑化的分子机制研究
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批准号:31802141
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2018
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负责人:包佳玲
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依托单位:
蝶蛹金小蜂Serpin-1基因可变剪接体功能多样性及进化分析
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批准号:31701843
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2017
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负责人:严智超
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依托单位:
鸡痘病毒抑制宿主细胞凋亡SERPIN基因的筛选及活性分析
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批准号:31502093
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2015
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负责人:刘存霞
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依托单位:
蜱的Serpin分子RHS-2在血液消化和生殖产卵中的作用机制
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批准号:31572512
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2015
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负责人:周金林
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依托单位:
东亚飞蝗Serpin调控Toll信号通路和PPO信号系统抵抗真菌感染的机制研究
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批准号:31201566
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2012
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负责人:郑小莉
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依托单位:
腰带长体茧蜂调控寄主昆虫丝氨酸蛋白酶抑制因子(Serpin)的分子机理
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批准号:31171895
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:冯从经
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依托单位:
肾素前体受体调控血压的结构生物学机制研究
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批准号:31170724
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:周爱武
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依托单位:
家蚕微孢子虫Serpin家族表达特征及与宿主靶蛋白的互作研究
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批准号:31072089
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:潘国庆
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依托单位: