リポカリンタンパク質に高度に保存されたＳＳ結合によるβバレル構造安定化機構の解明

通过脂质运载蛋白中高度保守的 SS 键阐明 β-桶结构稳定机制

• 批准号: 16J08094
• 负责人: 寺岡 佳晃
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J08094/
• 关键词: リポカリンタンパク質; ジスルフィド結合; L-PGDS; 相互作用解析; フォールディング; ITC; 分子動力学シミュレーション; 安定性; 化学変性; 尿素; 円偏光二色性; 立体構造; 熱安定性

本研究は，リポカリンタンパク質に高度に保存されたジスルフィド（SS）結合による，βバレル構造の安定化機構の解明を目的とする。平成30年度は，SS結合がリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素（L-PGDS）の脂溶性低分子結合能，および構造安定性に与える影響について，それぞれ熱力学的解析，および計算科学的解析を行った。【SS結合がL-PGDSの脂溶性低分子結合能に与える影響】L-PGDSと脂溶性低分子との相互作用に対して，L-PGDS分子内のSS結合が与える影響について調査するため，等温滴定型熱量測定法（ITC）によりL-PGDS，およびSS結合欠損L-PGDSとbiliverdin（L-PGDSの代表的な生理的リガンド）との相互作用解析を試みた。解析の結果，本SS結合の欠損は，L-PGDSのbiliverdinに対する結合親和性にほとんど影響を与えないことが示された。一方，biliverdinとの結合反応に伴う脱水和エントロピー変化項，およびコンフォメーションエントロピー変化項が，それぞれSS結合の欠損に伴い顕著に減少，および増大することが明らかとなり，SS結合の欠損がアポ状態におけるL-PGDSの溶媒露出表面積，および構造的な自由度を増加させることが示唆された。【SS結合がL-PGDSの構造安定性に与える影響】L-PGDSの立体構造，およびその維持に対して，L-PGDS分子内のSS結合が与える影響について調査するため，L-PGDS，およびSS結合欠損L-PGDSの分子動力学シミュレーションを行った。解析の結果，SS結合欠損L-PGDSのトラジェクトリのうち，いくつかのタイムフレームにおいてSS結合近傍のβヘアピン構造の変化が観察され，本SS結合がL-PGDSのβバレル構造の維持に極めて重要であることが示された。

这项研究的目的是阐明利用硫化物（SS）键在Lipocar​​in蛋白中高度保存的β-桶结构稳定机制。 2018年，热力学分析和计算了SS键对脂质型前列腺素D合成酶（L-PGD）对脂溶性低分子结合特性和结构稳定性的影响。 [SS键对L-PGDS中脂溶性低分子分子的影响]，以研究SS键在L-PGDS分子中的影响，以对L-PGDS和脂溶性降压的相互作用。缺乏SS缺乏的L-PGD和Biliverdin（L-PGD的典型生理配体）试图分析无形的热滴固定热测量方法（ITC）。分析的结果是，该SS结合的缺乏对L-PGDS与biliverdin的结合亲和力几乎没有影响。另一方面，很明显，与biliverdin的结合反应相伴的脱水 - 日熵变化部分和概念输入变化 - 由于SS键的不足以及SS键的损失是明显减少和增加在任命状态下，建议增加L-PGD的溶剂暴露和自由程度。 [SS键对L-PGDS的结构稳定性的影响] L-PGDS，L-PGDS分子中SS键对L-PGD和维护的影响，以及SS组合缺陷L-PGD的分子动力学模拟。由于分析，在SS键入L-PGDS交易的某些时间范围内观察到SS结合附近的β发行结构的变化，这对于维持L-PGDS Beta桶结构非常重要被证明是。

项目成果

分子内ジスルフィド結合が生体内輸送蛋白質の安定性に与える影響

分子内二硫键对体内转运蛋白稳定性的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: 室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾隆;室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾 隆;寺岡佳晃，久米慧嗣，厚地省吾，室屋陽香，乾 隆;Yoshiaki Teraoka; Shogo Atsuji; Young-Ho Lee; Yuji Goto; Takashi Inui;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆
• 通讯作者: 厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆

リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素において高度に保存されたジスルフィド結合が構造安定性およびペプシン消化に与える影響

脂质运载蛋白型前列腺素 D 合酶中高度保守的二硫键对结构稳定性和胃蛋白酶消化的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: 室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾隆;室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾 隆;寺岡佳晃，久米慧嗣，厚地省吾，室屋陽香，乾 隆;Yoshiaki Teraoka; Shogo Atsuji; Young-Ho Lee; Yuji Goto; Takashi Inui;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆
• 通讯作者: 厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆

分子内ジスルフィド結合がリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素の構造安定性およびペプシン消化に与える影響

分子内二硫键对脂质运载蛋白型前列腺素D合酶结构稳定性及胃蛋白酶消化的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: 室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾隆;室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾 隆;寺岡佳晃，久米慧嗣，厚地省吾，室屋陽香，乾 隆;Yoshiaki Teraoka; Shogo Atsuji; Young-Ho Lee; Yuji Goto; Takashi Inui;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆
• 通讯作者: 厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆

リポカリン型プロスタグランジンD合成酵素とbiliverdinとの複合体のX線結晶構造解析

脂质运载蛋白型前列腺素D合酶与胆伐素复合物的X射线晶体结构分析

• 发表时间: 2018
• 作者: 室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾隆

分子内ジスルフィド結合がリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素の熱安定性及び構造安定性に与える影響

分子内二硫键对脂质运载蛋白型前列腺素D合酶热稳定性和结构稳定性的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: 室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾隆;室屋陽香，寺岡佳晃，西村重徳，乾 隆;寺岡佳晃，久米慧嗣，厚地省吾，室屋陽香，乾 隆;Yoshiaki Teraoka; Shogo Atsuji; Young-Ho Lee; Yuji Goto; Takashi Inui;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆;厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆
• 通讯作者: 厚地省吾，寺岡佳晃，李 映昊，後藤祐児，乾 隆