世界初IDP型酵素の存在意義と構造形成機構の解明
阐明世界上第一个IDP型酶的存在意义和结构形成机制
基本信息
- 批准号:22K19282
- 负责人:
- 金额:$ 4.16万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-06-30 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
立体構造を形成しないIDPとして特に研究が進んでいる蛋白質は,高等生物シグナル伝達系や転写翻訳系に多く含まれ,他の蛋白質との相互作用時に過渡的部分構造形成をおこなうものも多い。一方で,ポリペプチド鎖の大部分がIDPで構成される酵素はこれまで報告が無い。天然に存在するポリエーテル化合物は,多様かつ強力な生物活性を示し,産業応用や細胞生物学への利用が多く見られる。これらのポリエーテル化合物は、テトラヒドロフラン環やテトラヒドロピラン環が多くの不斉点を介し連結されており,構造多様性はエーテル環の数や順序,大きさが決定している。ポリエーテル骨格の構築機構は,鎖状ポリオレフィン前駆体がエポキシ化され,引き続き位置選択的なエポキシド開環反応によりポリエーテル骨格が連鎖的に構築される。私達は,monensin生合成をモデルケースとしてポリエーテル骨格構築機構の解明に取り組んできた。Monensinの場合,その骨格を構築するために3 回の5-exo 酵素環化反応が必要である。これまでポリエーテル天然物生合成経路に存在するエポキシド開環エーテル環化酵素はIDP型の酵素であることを提唱し,構造形成機構や存在意義の解析を進めてきた。結晶構造解析,1H-15N HSQC (NMR), CD, DSC, Native-MSを組み合せ,モネンシン生合成経路中に存在する蛋白質のうち,1つは酵素活性を持たず,もう一方の構造形成を補助するシャペロン様分子であることを示すことができた。一般的にポリエーテル環化反応進行のためには,長大な基質を収納するポケットが必要であり,また,環化反応をうける基質のエポキシドおよび水酸基周辺の構造変化に対応できる柔軟な活性部位が必要である。我々のペア型酵素仮説を使用すると,酵素がこういった課題を解決するために採用している戦略を説明できる。
作为不形成三维结构的IDP而被特别研究的蛋白质通常包含在高等生物的信号转导系统和转录/翻译系统中,并且其中许多在与其他蛋白质相互作用时形成瞬时部分结构。另一方面,还没有关于其多肽链主要由IDP组成的酶的报道。天然存在的聚醚化合物表现出多样且强大的生物活性,通常用于工业应用和细胞生物学。在这些聚醚化合物中,四氢呋喃环和四氢吡喃环通过许多不对称点连接,结构多样性由醚环的数量、顺序和大小决定。聚醚骨架的构建机理是链状聚烯烃前体发生环氧化,然后通过区域选择性环氧化物开环反应以链状方式构建聚醚骨架。我们一直致力于以莫能菌素生物合成为模型来阐明聚醚骨架的构建机制。就莫能菌素而言,需要三个 5-exo 酶促环化反应来构建其骨架。我们提出聚醚天然产物生物合成途径中存在的环氧化物开环醚环化酶是一种IDP型酶,并对其结构形成机制及其存在的意义进行了分析。通过结合晶体结构分析、1H-15N HSQC (NMR)、CD、DSC 和 Native-MS,我们发现莫能菌素生物合成途径中存在的一种蛋白质不具有酶活性,并协助另一种蛋白质的结构形成我们能够证明这是一种类似分子伴侣的分子。通常,为了使聚醚环化反应进行,需要容纳长底物的口袋,并且需要能够容纳进行环化反应的底物的环氧化物和羟基周围的结构变化的柔性活性位点。必要的。我们的配对酶假说可用于解释酶用于解决这些挑战的策略。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
世界初IDP酵素の検証
验证世界上第一个 IDP 酶
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:大和田ゆうき;澤田光平;荒井彩花;田所高志;南篤志;前仲勝実;久米田博之;姚閔;及川英秋;尾瀬農之
- 通讯作者:尾瀬農之
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