ビフィズス菌由来endo-α-N-acetylgalactosaminidaseのX線結晶構造解析

Endo-α-N-acetylgalactosaminidase(endo-α)は，ムチン型O-glycanのコア1構造(Gaβ1-3GalNAcα1-Ser/Thr)のO-グリコシドα結合を加水分解する酵素であり，glycoside hydrolase(GH)family 101に分類されている．本酵素はその糖転移活性により，様々な複合糖鎖の合成に利用できることから，構造機能相関を解明することが求められている．Bifidobacterium longum JCM1217株由来のendo-α (EngBF)はすでに詳細な機能解析が行われている．EngBFは，ムチン型コア1糖鎖を特異的に認識して...

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Published inJournal of Applied Glycoscience Vol. 56; no. 2; pp. 105 - 110
Main Authors 伏信, 進矢, 祥雲, 弘文, 芦田, 久, 北岡, 本光, 若木, 高善, 片山, 高嶺, 山本, 憲二, 鈴木, 龍一郎, 熊谷, 英彦
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 日本応用糖質科学会 2009
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ISSN1344-7882
1880-7291
DOI10.5458/jag.56.105

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Summary:Endo-α-N-acetylgalactosaminidase(endo-α)は，ムチン型O-glycanのコア1構造(Gaβ1-3GalNAcα1-Ser/Thr)のO-グリコシドα結合を加水分解する酵素であり，glycoside hydrolase(GH)family 101に分類されている．本酵素はその糖転移活性により，様々な複合糖鎖の合成に利用できることから，構造機能相関を解明することが求められている．Bifidobacterium longum JCM1217株由来のendo-α (EngBF)はすでに詳細な機能解析が行われている．EngBFは，ムチン型コア1糖鎖を特異的に認識してコアタンパクからガラクト-N-ビオース(GNB, Galβ1-3GalNAc)を無傷で遊離する．本発表では，2.25Å分解能で決定したEngBFの結晶構造を報告する．EngBFの触媒ドメインはGH13 α-アミラーゼファミリーのTIMバレルフォールドと類似していた．α-アミラーゼファミリーとの構造比較により，EngBFの触媒残基はAsp789(求核種)およびGlu822(酸塩基触媒)であることが明らかになった．さらに，EngBFの基質認識の構造的基盤をGNBのドッキング解析および変異導入実験によって予想し，Clostridium perfringens strain 13由来endo-α (EngCP)と比較した．EngBFとEngCPの異なる基質特異性は，基質結合ポケットを形成する領域におけるアミノ酸配列の違いに帰結された．我々の結果は，ムチン型O-glycanをintactな状態で遊離するendoglycosidaseの反応機構と基質認識機構に関する知見を提供するものである．
Bibliography:780960
ZZ20010553
ISSN:1344-7882
1880-7291
DOI:10.5458/jag.56.105