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活性部位の突然変異体により,E. coliのリン酸フルークトキナーゼの協力性が変化する

S A Berger¹, P R Evans

¹MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK.

|February 8, 1990

まとめ

フォスフォフルトキナーゼの3つの主要なアルギニンは,基板結合,触媒,および酵素の協力性にとって重要である. 変異は,酵素内のアロステル調節と信号伝達におけるそれらの特定の役割を明らかにします.

科学分野:

バイオケミストリーバイオケミストリー
酵素学酵素学とは
構造生物学構造生物学とは

背景:

リン酸フルークトキナーゼ (PFK) は,糖分解を調節する主要なアロステル酵素である.
PFKの構造-機能関係を理解することは,代謝制御の洞察にとって不可欠です.

研究の目的:

特定のアルギニン残基が,リン酸フルークトキナーゼ (PFK) 活性,基板結合,およびアロステル調節における役割を明らかにする.
これらのアルギニンが,酵素サブユニット間の信号伝送にどのように貢献するかを調査する.

主な方法:

X線結晶学により,PFKの高および低活性状態を決定する.
主要なアルギニン残留物 (R162,R243,R72) からセリンへのサイト指向型変異.
酵素動力学アッセイは,基板結合,触媒活性 (kcat),および協力性を評価するためのアッセイです.

主要な成果:

アルギニン162と243は,果糖6リン酸結合と協同性にとって重要であり,遺伝子の変異により結合と協同性が低下するが, kcat.
アルギニン72は基板と製品の両方と相互作用し,その変異は触媒,協力性,基板結合を損なう.
Ser72変異は基板運動を変化させ,Ser162およびSer243変異は逆反応でシグモイド運動を保持し,協力性の役割を示した.

結論:

研究された3つのアルギニンはそれぞれ,PFKのアロステリック調節において,独特で重要な役割を果たしています.
これらの残基は,基板結合,触媒,および酵素サブユニット間のアロステル信号の伝播の重要な媒介です.

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