超好熱性古細菌の特異的な糖鎖経路:in silicoでの実験によるその気まぐれの理解

ZHANG Yanfei; KOURIL Theresa; KOURIL Theresa; SNOEP Jacky L.; SNOEP Jacky L.; SNOEP Jacky L.; SIEBERS Bettina; BARBERIS Matteo; WESTERHOFF Hans V.; WESTERHOFF Hans V.; WESTERHOFF Hans V.

文献

J-GLOBAL ID：201702246651094048 整理番号：17A0716129

超好熱性古細菌の特異的な糖鎖経路:in silicoでの実験によるその気まぐれの理解

The Peculiar Glycolytic Pathway in Hyperthermophylic Archaea: Understanding Its Whims by Experimentation In Silico

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資料名：
巻： 18 号： 4 ページ： WEB ONLY 発行年： 2017年04月
JST資料番号： U7038A ISSN： 1422-0067 CODEN： IJMCFK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：スイス (CHE) 言語：英語 (EN)

数学的モデルはシステム生物学の鍵であり,生物学的ネットワークのトポロジーとダイナミクスを典型的に記述し,生化学的実体とそれらの相互関係を列挙する。いくつかの(超)好熱性古細菌には,非リン酸化グリセロアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPN)と呼ばれる酵素が含まれており,これが,ホスホグリセリン酸キナーゼを介した基質レベルのリン酸化によって,アデノシン5’-三リン酸(ATP)の形成を省略して,グリセロアルデヒド-3-リン酸の3-ホスホグリセリン酸への直接酸化を触媒する。本研究では,これらの古細菌になぜGAPNが存在するのかを機能的に説明できる3つの仮説を立て,これらの3つの仮説を検証するために数学モデルを構築して使用する。60と90°Cの間,pH2と4の間で最適に成長する熱力学的古細菌であるSulfolobus solfataricus(S.solfataricus)の酵素の動態パラメータを用いた。比較のために,中温で生存することができる生物であるSaccharomyces cerevisiae(S.cerevisiae)モデルを用いた。第1の仮説,すなわち,グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)+ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)経路(GAPNの代替)が熱力学的にあまりにも困難であるという仮説,および第3の仮説,すなわち,フラックスを糖新生方向に運ぶためにはGAPDH+PGKが必要であるという仮説は,どちらも正確であることが判明した。第2の仮説,すなわち,GAPD+PGK経路がGAPN経路によって送達されるピルビン酸塩当たり1ATP未満を送達するという仮説は,GAPDH反応が高速であり,1,3-ビス-ホスホグリセリン酸(BPG)が高速で自発的に3PGに分解する場合にのみ正しい。(翻訳著者抄録)

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微生物の生化学 , 糖質・糖鎖一般

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