シトクロムP-450camとCamリプレッサーとの共通構造

细胞色素 P-450cam 和 Cam 抑制子之间的共同结构

基本信息

批准号：
06780533
负责人：
由良敬
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

転写制御因子に結合する分子が、制御されている遺伝子のコードしている蛋白質の基質である場合、両蛋白質における分子結合部分に共通のモジュールが用いられていないだろうか。以上の問題に答えることを目的として、転写制御因子であるCamリプレッサー(CamR)と、制御されている蛋白質、シトクロムP-450cam(P-450cam)のアミノ酸配列をモジュール単位で比較した。CamRはDNAに結合し、カムオペロンの転写を抑制する。カンファー存在下でCamRはDNAとの親和性を弱め、その結果、カムオペロンの転写が始まる。P-450camはカムオペロンにコードされており、カンファーに酸素を転移する反応を触媒する。両蛋白質のアミノ酸配列比較の結果、CamRの約30残基からなる領域がP-450camの基質結合に重要とされている部位と67%の類似度を示すことがわかった。この部分は立体構造の判明しているP-450camではほぼモジュール3個分に相当した。P-450camでは、カンファーの結合様式が詳細に判明している。CamRと類似モジュールを持つ部分は基質と水素結合を形成する残基1つ、および疎水相互作用をする残基2つを含んでいた。これらのアミノ酸残基は類似の残基として保存されていた。類似の残基による保存でも問題がないことを、コンピュータ・モデリングにより確かめた。CamRにP-450camの基質結合モジュールが存在し、その部分で基質を結合していると推定できることより、両蛋白質が進化の過程で、共通のモジュールを共通の機能をうみだすために用いたと考えることができる。つまり、立体構造の単位であるモジュールが、カンファーを結合する機能の単位として用いられたのであろう。以上の結果・考察について現在投稿準備中である。

如果与转录调节剂结合的分子是由调节基因编码的蛋白质的底物，是否有可能使用两种蛋白质的分子结合部分的公共模块？为了回答上述问题，比较了转录调节因子CAM阻遏物（CAMR）和受控蛋白质细胞色素P-450CAM（P-450CAM）的氨基酸序列。 CAMR与DNA结合并抑制CAM操纵子的转录。在Camphor存在的情况下，CAMR削弱了其对DNA的亲和力，从而启动了CAM操纵子转录。 P-450CAM由CAM操纵子编码，并催化将氧气转移到樟脑的反应。两种蛋白质的氨基酸序列的比较表明，由大约30个CAMR残基组成的区域与该位点的相似性67％相似，这对P-450CAM的底物结合很重要。该部分对应于P-450CAM中的几乎三个模块，该模块具有已知的三维结构。 P-450CAM揭示了樟脑的共轭风格。与CAMR相似的模块的部分包含一个残基，该残基与底物形成氢键，并且两个与疏水相互作用的残基。这些氨基酸残基作为相似残基被保守。计算机建模证实，具有相似残基的保护不是问题。由于可以估计，CAMR中有P-450CAM的底物结合模块，并且底物在该部分结合，因此可以假设两种蛋白在进化过程中都使用了两种蛋白质来生成公共模块。换句话说，是三维结构的单元的模块，可能被用作合并樟脑的功能单位。目前正在准备提交上述结果和注意事项。