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PDB:2dsk

タンパク質名

キチナーゼ

生物種

パイロコッカス・フリオサス(Pyrococcus furiosus、好熱性古細菌)

生物学的役割

超好熱古細菌 Pyrococcus furiosus の至適生育温度は100℃という高温である。 この古細菌が持つ酵素群は、当然のことながら、この高温条件下で変性することなく機能する。この蛋白質(キチナーゼ、chitinase)は高温でキチン(chitin)を分解する酵素[EC 3.2.1.14]である。キチナーゼの基質であるキチンはN-アセチル-D-グルコサミン(N-acetyl-D-glucosamine、NAG)がβ-1,4結合した不溶性の結晶性高分子であり、海老、蟹の甲羅、昆虫の外骨格に含まれており、地球上で2番目に豊富なバイオマス資源である。キチンを分解して得られるNAGやNAGオリゴマーは食品添加物や医薬品として有用である。Pyrococcus furiosusのキチナーゼは元々フレームシフトをしていたため、偽遺伝子としてゲノムにコードされていた。人工的にフレームシフトを取り除くことにより初めて、キチナーゼとして機能できた。修正したこのキチナーゼは二つの触媒ドメインと二つのキチン吸着ドメイン(そのうちの一つがPDB:2cwr(結晶構造)と2czn(溶液構造)に登録されている)からなる耐熱酵素である。これらのドメインのうち本触媒ドメインが結晶性キチンを強く分解する。

立体構造の特徴

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8本のαへリックスと8本のβストランドからなるTIMバレル構造をとっている。触媒部位はやや窪んだ平坦な表面にありエンド型キチナーゼに特有の形状をしている。また、この構造は植物型のキチナーゼに近い。

タンパク質構造データバンク(PDB)

参考文献

原論文

  • Nakamura, T. Mine, S. Hagihara, Y. Ishikawa, K. Uegaki, K.; "Structure of the catalytic domain of the hyperthermophilic chitinase from Pyrococcus furiosus"; ACTA CRYSTALLOGR.,SECT.F; (2007) 63:7-11 PubMed:17183162.

その他

著者: 上垣 浩一


English version:PDB:2dsk