ユニークな基質結合構造を持つ新しいソバジヒドロフラボノール4-レダクターゼ(DFR)は変化した基質特異性を持つ

KATSU Kenjiro; SUZUKI Rintaro; TSUCHIYA Wataru; INAGAKI Noritoshi; YAMAZAKI Toshimasa; HISANO Tomomi; YASUI Yasuo; KOMORI Toshiyuki; KOSHIO Motoyuki; KUBOTA Seiji; WALKER Amanda R.; FURUKAWA Kiyoshi; MATSUI Katsuhiro; MATSUI Katsuhiro

文献

J-GLOBAL ID：201802216746844990 整理番号：18A0246026

ユニークな基質結合構造を持つ新しいソバジヒドロフラボノール4-レダクターゼ(DFR)は変化した基質特異性を持つ

A new buckwheat dihydroflavonol 4-reductase (DFR), with a unique substrate binding structure, has altered substrate specificity

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資料名：
巻： 17 号： Dec ページ： 17:239 (WEB ONLY) 発行年： 2017年12月
JST資料番号： U7027A ISSN： 1471-2229 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

ジヒドロフラボノール4-レダクターゼ(DFR)はフラボノイド生合成経路においてアントシアニンおよびプロアントシアニジン生合成に関与する鍵となる酵素である。DFRタンパク質は3つの基質(ジヒドロケンフェロール,ジヒドロケルセチン,そしてジヒドロミリセチン)を主として触媒でき,異なる基質選択性を示す。基質選択性と基質特異性に責任のある領域のアミノ酸の間の関連が幾つかの植物種で調べられているが,DFRの基質選択性の分子的基礎は未だ完全には理解されていない。結果:PCRにおいて縮重プライマーを用いることにより,筆者らはソバ(Fagopyrum esculentum)のDFRをコードする2つのcDNAクローンを単離した。配列類似性に基づき,1つのcDNAクローン(FeDFR1a)はDNAデータベース(DDBJ/GenBank/EMBL)のFeDFRと同一であった。他のcDNAクローンFeDFR2はFeDFR1aと似た配列を持つが,異なるエキソン-イントロン構造を伴った。F₂分離集団における連鎖分析は2つの遺伝子座が連鎖していることを示した。他の植物種において共通のDFRタンパク質とは異なり,FeDFR2は基質特異性を決める領域の3番目の位置に典型的なアスパラギンではなくバリンを,また6番目および7番目の間に余分のグリシンを含み,3番目の位置にアスパラギンを持つFeDFR1aよりもジヒドロケンフェロールに対しより低い活性を示した。本3Dモデルは,この3番目の残基とその近隣の残基が基質特異性に寄与することを示唆した。FeDFR1aは筆者らが調べた全ての器官で発現する一方,FeDFR2は根と種子で選択的に発現した。結論:筆者らはDFR遺伝子の2つのソバcDNAクローンを単離した。FeDFR2は他の植物でこれまで報告されたDFRのそれらとは異なるユニークな構造と機能的特徴を持つ。本3Dモデルは,基質結合ポケットの形成に関与する3番目の位置のアミノ酸だけで無く,その近隣の残基も基質選択性の決定に重要な役割を果たすことを示唆した。FeDFR2のユニークな特徴はDFRの基質特異性や器官特異的発現に関する将来の研究のための有用なツールを提供するであろう。(翻訳著者抄録)

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生物学的機能 , 遺伝的変異

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