日本結晶学会誌Vol55No3 page 36/82

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概要：
日本結晶学会誌Vol55No3

仲庭哲津子,深田はるみ,黒木良太,木下誉富れる.一方,より高い化学的安定性を示したM6, M7は,熱力学的な不安定化によって, M1, M2と同様な振る舞いをした.すなわち,最も安定でより大きい結晶を得るためには,化学的安定性と熱安定性の両者がバランスよく向上したM3のような変異導入が重要であると考えられる.7．おわりに私たちはJNK1の各遊離システインの置換効果を生化学的,化学的,熱力学的に解析し,それぞれの役割を構造生物学的な観点から考察した. JNK1のシステイン残基の役割は3つのカテゴリーに分類される.まず1つめのカテゴリーは,分子表面システイン残基Cys245, Cys116,Cys163である.これらの残基の置換は,予想できない熱力学的な安定化や不安定化があるものの,相乗的に化学的安定性を向上する. 2つめのカテゴリーはCys41, Cys79の分子内部に埋もれたシステイン残基である.両システインは柔軟性の高い部位に位置し,大きく熱安定性に貢献している.しかしながら,これらは酵素活性に影響しない.すなわち,これら2カ所の変異は化学的安定性を高め,酸化的条件下で行うDSCのような物理化学的実験への利用において有効である.最後のカテゴリーは,自由度が少ない疎水的領域に完全に埋もれたシステイン残基Cys137, Cys213である.これらシステインは疎水性クラスターの形成に関与している.そのため,システインとバリンとの側鎖体積のわずかな違いが正しいクラスター形成を阻害し,JNK1の酵素活性を大きく低下させること繋がったと考えられる.本研究によってJNK1における遊離システインの役割を明らかにすることができた.得られた知見はほかのMAPキナーゼ,ひいては遊離システインを有するタンパク質の生産性の向上や機能を損なわずに試料を安定化するための価値あるアプローチになるはずである.これにより多くの創薬標的となるタンパク質について,より正確な物理化学実験が実施され,阻害剤などとの分子間相互作用の解明が円滑に進むことを期待する.謝辞本稿執筆にあたりご助言をいただいた,多田俊治教授（大阪府立大学）,瀬川新一教授（関西学院大学）,玉田太郎博士,安達基泰博士（日本原子力研究機構）,合田正貴博士,中井良子氏,桐井康行博士（カルナバイオサイエンス）など多くの共同研究者に深く感謝いたします.文献1）Z. Cheng, J. Zhang, D. P. Ballou and C. H. Jr. Williams: Chem.Rev. 111, 5768 (2011).2）R. J. Mailloux, E. L. Seifert, F. Bouillaud, C. Aguer, S Collinsand M. E. Harper: J. Biol. Chem. 286, 21865 (2011).3）L. M. Baker and L. B. Poole: J. Biol. Chem. 278, 9203 (2003).4）J. Astier, S. Rasul, E. Koen, H. Manzoor, A. Besson-Bard, O.Lamotte, S. Jeandroz, J. Durner, C. Lindermayr and D. Wendehenne:Plant. Sci. 181, 527 (2011).5）S. B. Patel, P. M. Cameron, B. Frantz-Wattley, E. O’Neill, J. W.Becker and G. Scapin: Biochim. Biophys. Acta. 1696, 67 (2004).6）D. Shaw, S. M. Wang, A. G. Villasenor, S. Tsing, D. Walter,M. F. Browner, J. Barnett and A. Kuglstatter: J. Mol. Biol. 383,885 (2008).7）T. Nakaniwa, H. Fukada, T. Inoue, M. Gouda, R. Nakai, Y.Kirii, M. Adachi, T. Tamada, S. Segawa, R. Kuroki, T. Tadaand T. Kinoshita: Biochemistry 42, 8410 (2012).8）R. J. Davis: Cell 103, 239 (2000).プロフィール仲庭哲津子Tetsuko NAKANIWA大阪大学蛋白質研究所Institute for Protein Research, Osaka University〒565-0871大阪府吹田市山田丘3-23-2 Yamadaoka, Suita-shi, Osaka 565-0871, Japane-mail: nakaniwa@protein.osaka-u.ac.jp専門分野：構造生物学現在の研究テーマ：タンパク質のX線結晶構造解析深田はるみHarumi FUKADA大阪府立大学大学院生命環境科学研究科Graduate School of Life and EnvironmentalSciences, Osaka Prefecture University〒599-8531大阪府堺市中区学園町1-11-1 Gakuencho, Naka-ku, Sakai, Osaka 599-8531,Japane-mail: fukada@bioinfo.osakafu-u.ac.jp専門分野：生物物理化学現在の研究テーマ：タンパク質の熱測定解析黒木良太Ryota KUROKI日本原子力研究開発機構量子ビーム応用研究部門Quantum Beam Science Directorate, Japan AtomicEnergy Agency〒319-1195茨城県那珂郡東海村白方白根2-42-4 Shirakata-shirane, Tokai, Ibarki 319-1195, Japane-mail: kuroki.ryota@jaea.go.jp専門分野：タンパク質科学,構造生物学現在の研究テーマ：中性子によるタンパク質の水素・水和構造解析,タンパク質工学による分子会合制御木下誉富Takayoshi KINOSHITA大阪府立大学大学院理学系研究科Graduate School of Science, Osaka PrefectureUniversity〒599-8531大阪府堺市中区学園町1-11-1 Gakuencho, Naka-ku, Sakai, Osaka 599-8531,Japane-mail: kinotk@b.s.osakafu-u.ac.jp専門分野：構造生物学,創薬化学現在の研究テーマ：標的タンパク質の構造を基盤とした医薬品設計202日本結晶学会誌第55巻第3号（2013）