新規酵素翻訳後修飾機構の解析

新型酶翻译后修饰机制分析

基本信息

批准号：
22658033
负责人：
橋本義輝
金额：
$ 2.34万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22658033/
关键词：
ニトリル代謝微生物酵素

项目摘要

Rhodococcus rhodochrous J1菌の低分子量(L-)型ニトリルヒドラターゼ(NHase)の生成機構を研究している過程で、本酵素の構造遺伝子の下流に位置するnhlE遺伝子由来のタンパク質eがL-NHaseのαサブユニットとαe_2複合体を形成し、本複合体αe_2上でαサブユニットが翻訳後修飾され、生成したホロαe_2とアポL-NHaseのαサブユニット間での置換反応によりホロ酵素が生成する新規翻訳後修飾機構を発見した(self-subunit swappingと命名)。J1菌の保持するもう1つの高分子量(H-)型NHaseもL-NHaseと同様にself-subunit swapping機構により翻訳後修飾され活性化することを実証した。動的光散乱法によりH-NHaseのアポ酵素とホロαg_2複合体の粒径を測定したところ、それぞれ単一の粒子径ピークが確認でき、各々のサイズは計測中変化しなかった。アポ酵素とホロαg_2複合体を混合し、self-subunit swappingが起こっている反応溶液中の粒子径を測定したところ、ホロαg_2複合体の粒子径に相当するピークとアポ酵素より大きい粒子径に相当するピークの2つが検出された。計測中、ホロαg_2複合体に相当する粒子径は変化しなかったが、もう一つはアポ酵素より大きい粒子径で様々な粒子径変動が確認できた。これらの結果より、self-subunit swapping中に確認されたアポ酵素より大きい粒子はアポ酵素とホロαg_2複合体からなる中間複合体と示唆された。また、中間複合体は様々なサイズ分布を示すことから、様々な大きさの中間複合体の存在が示唆された。これらの結果を考慮し、self-subunit swappingによる翻訳後成熟化機構モデルを新たに提唱した。

紫红色红球菌在研究J1菌低分子（L-）型腈水合酶（NHase）的产生机制过程中，来自该酶结构基因下游的nhlE基因的蛋白e为单位和αe_2复合物我们发现了一种新的翻译后修饰机制，其中α亚基在该复合物αe_2上进行翻译后修饰，并通过形成的全αe_2与apo L-NHase的α亚基（self. -亚基交换）。我们证明，J1 细菌拥有的另一种高分子量（H-）型 NHase 也与 L-NHase 类似，通过自身亚基交换机制进行翻译后修饰和激活。当通过动态光散射测量脱辅基酶和H-NHase的holo-αg_2复合物的粒径时，确认了各自的单一粒径峰，并且各自的尺寸在测量期间没有变化。当将脱辅基酶和holo-αg_2复合物混合并测量发生自身亚基交换的反应溶液中的粒径时，发现对应于holo-αg_2复合物的粒径的峰和比脱辅基酶大的粒径检测到两个峰。测量过程中，与holo-αg_2复合物对应的粒径没有变化，但另一个粒径比脱辅基酶大，并且确认了各种粒径波动。这些结果表明，在自身亚基交换过程中观察到的大于脱辅基酶的颗粒是由脱辅基酶和holo-αg_2复合物组成的中间复合物。此外，中间配合物显示出不同的尺寸分布，表明存在不同尺寸的中间配合物。考虑到这些结果，我们提出了一种基于自亚基交换的翻译后成熟机制的新模型。