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J-GLOBAL ID：200902245637009944   整理番号：08A0624008

マウスパーキンのユビキチン様ドメインの結晶構造と分子動力学シミュレーション

Crystal structure and molecular dynamics simulation of ubiquitin-like domain of murine parkin

著者 (8件)： TOMOO Koji (Dep. of Physical Chemistry, Osaka Univ. of Pharmaceutical Sciences, Takatsuki, Osaka 569-1094, JPN) ,  MUKAI Yasuhiro (Dep. of Physical Chemistry, Osaka Univ. of Pharmaceutical Sciences, Takatsuki, Osaka 569-1094, JPN) ,  IN Yasuko (Dep. of Physical Chemistry, Osaka Univ. of Pharmaceutical Sciences, Takatsuki, Osaka 569-1094, JPN) ,  MIYAGAWA Hiroo (Res. Center, Taisho Pharmaceutical Co., Ltd., 1-403 Yoshino-cho, Ohmiya, Saitama 330-0031, JPN) ,  KITAMURA Kunihiro (Res. Center, Taisho Pharmaceutical Co., Ltd., 1-403 Yoshino-cho, Ohmiya, Saitama 330-0031, JPN) ,  YAMANO Akihito (PharmAxess Inc., Biohills 308, 7-7-18 Saitoasagi, Ibaraki, Osaka 567-0085, JPN) ,  SHINDO Heisaburo (School of Pharmacy, Tokyo Univ. of Pharmacy and Life Sci., Horinouchi, Hachioji, Tokyo 192-0392, JPN) ,  ISHIDA Toshimasa (Dep. of Physical Chemistry, Osaka Univ. of Pharmaceutical Sciences, Takatsuki, Osaka 569-1094, JPN)
資料名： Biochimica et Biophysica Acta  (Biochimica et Biophysica Acta)
巻： 1784  号： 7-8  ページ： 1059-1067  発行年： 2008年07月 
JST資料番号： B0207A  ISSN： 0005-2728  CODEN： BBBMBS  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： パーキンは常染色体劣性若年性パーキンソン病(AR-JP)の主原因として同定された遺伝子産物である。ユビキチンリガーゼE3であるパーキンは,26SプロテアソームのRpn10サブユニットとの相互作用ドメインとして推定されるUldと呼ばれる,そのN端に独特なユビキチン様ドメインを含んでいる。原子レベルにおいてのパーキンUldの構造と機能的役割を解明するために,マウスUldのX線結晶構造を調べ,野生型UldとAR-JP患者から同定された,その5つの変異体の分子動力学シミュレーションを実施した。マウスUldは2つのα-ヘリックス[Ile23-Arg33(α1)とVal56-Gln57(α2)]と5つのβ-鎖[Met1-Phe7(β1),Tyr11-Asp18(β2),Leu41-Phe45(β3),Lys48-Pro51(β4),およびSer65-Arg72(β5)]より成っていて,その全般的構造はヒトユビキチンのそれと本質的に同じである。この近い類似性は,α1とβ1/2/5二次構造エレメントのバックボーン鎖間と内の同じ水素結合形成と,それらの二次構造の非極性アミノ酸間に形成された,ほぼ同様の疎水性相互作用によって作られたコア構造によっている。α1ヘリックス上のLys27の側鎖NηHはRpn10サブユニットとの推定される結合領域のβ3とβ4鎖の3つの水素結合を通しての空間的配向の安定化に重要である。MDシミュレーションはK27NとR33Q変異はα1ヘリックスを含むこれらのβ鎖の構造的変動を増大させることを示した。これに反して,V56E変異はGlu56とSer19残基の極性原子間の相互作用により,短いα2ヘリックスの周辺における空間的柔軟性を制限した。しかしながら,R42P変異は,野生型UldにおけるArg42に対してProの対水素結合形成の不可能さのために,β5鎖に対してのβ4鎖の大きな変動が引き起こされた。K48A変異体のMDシミュレーションはβ3-β4ループ構造に少しの影響しか示さなかったが,Lys48側鎖の大きな変動を示し,Rpn10サブユニットとの相互作用のためにこの側鎖の柔軟性が重要であることが示唆された。本結果はAR-JPにおけるパーキンの損なわれたプロテアソーム結合機構を説明する上で重要であると思われる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： マウス ,  *ペプチドシンターゼ ,  Parkinson病 ,  立体配座 ,  ヘリックス構造 ,  β構造 ,  *結晶構造 ,  *分子動力学 ,  疎水性相互作用 ,  分子間相互作用 ,  ユビキチン ,  アミノ酸残基 ,  アミノ酸配列 ,  相同性 ,  *Parkin ,  ネズミ亜目

分類 (3件)： 蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  神経科学一般  (GN01010L) ,  先天性疾患・奇形一般  (GD03010V)

タイトルに関連する用語 (6件)： マウス ,  パーキン ,  ユビキチン ,  ドメイン ,  結晶構造 ,  分子動力学シミュレーション