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J-GLOBAL ID：201902233229290411   整理番号：19A2753134

没食子酸生産のためのp-ヒドロキシ安息香酸ヒドロキシラーゼ変異体の高い触媒活性の基礎となる分子機構の理解【JST・京大機械翻訳】

Understanding the Molecular Mechanism Underlying the High Catalytic Activity of p-Hydroxybenzoate Hydroxylase Mutants for Producing Gallic Acid

著者 (21件)： Moriwaki Yoshitaka (Department of Biotechnology, The University of Tokyo) ,  Moriwaki Yoshitaka (The Collaborative Research Institute for Innovative Microbiology, The University of Tokyo, Japan) ,  Yato Mirai (Department of Biotechnology, The University of Tokyo) ,  Terada Tohru (The Collaborative Research Institute for Innovative Microbiology, The University of Tokyo, Japan) ,  Terada Tohru (Agricultural Bioinformatics Research Unit, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo) ,  Saito Seiji (Department of Medical Management and Informatics, Hokkaido Information University, Japan) ,  Saito Seiji (Genaris, Inc., Kanagawa, Japan) ,  Nukui Noriyuki (Genaris, Inc., Kanagawa, Japan) ,  Iwasaki Takumi (Genaris, Inc., Kanagawa, Japan) ,  Nishi Tatsunari (Genaris, Inc., Kanagawa, Japan) ,  Kawaguchi Yuko (Department of Biochemistry and Molecular Biology, Nippon Medical School, Japan) ,  Okamoto Ken (Department of Biochemistry and Molecular Biology, Nippon Medical School, Japan) ,  Okamoto Ken (Department of Applied Biological Chemistry, The University of Tokyo) ,  Arakawa Takatoshi (Department of Biotechnology, The University of Tokyo) ,  Arakawa Takatoshi (The Collaborative Research Institute for Innovative Microbiology, The University of Tokyo, Japan) ,  Yamada Chihaya (Department of Biotechnology, The University of Tokyo) ,  Yamada Chihaya (The Collaborative Research Institute for Innovative Microbiology, The University of Tokyo, Japan) ,  Fushinobu Shinya (Department of Biotechnology, The University of Tokyo) ,  Fushinobu Shinya (The Collaborative Research Institute for Innovative Microbiology, The University of Tokyo, Japan) ,  Shimizu Kentaro (Department of Biotechnology, The University of Tokyo) ,  Shimizu Kentaro (The Collaborative Research Institute for Innovative Microbiology, The University of Tokyo, Japan)
資料名： Biochemistry  (Biochemistry)
巻： 58  号： 45  ページ： 4543-4558  発行年： 2019年 
JST資料番号： B0270B  ISSN： 0006-2960  CODEN： BICHAW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： p-ヒドロキシ安息香酸ヒドロキシラーゼ(PHBH)は,p-ヒドロキシ安息香酸(p-OHB)の3,4-ジヒドロキシベンゾアート(3,4-DOHB)へのヒドロキシル化を触媒するフラビン蛋白質モノオキシゲナーゼである。PHBHはp-OHBに加えて他の安息香酸誘導体と結合できる。しかし,ヒドロキシル化は3,4-DOHBでは起こらなかった。Tyr385のPheによる置換は変異体を形成し,変異体の触媒活性は極めて低いが,3,4-DOHBからの3,4,5-トリヒドロキシベンゼンスルホン酸(没食子酸)の生産を可能にした。本研究では,L199V/Y385F二重変異体がY385F単一変異体よりも没食子酸4.3倍高い生産活性を示すことを報告する。触媒活性のこの改善は,主に,H2O2を生産することにより,廃棄物がニコチンアミドアデニンジヌクレオチドりん酸を還元するシャント反応の抑制によるものである。このより高い触媒活性の基礎となる分子機構をさらに解明するために,分子動力学シミュレーションと量子力学/分子力学計算を行い,Y385F 3,4-DOHB錯体の結晶構造を決定した。シミュレーションはY385F突然変異がヒドロキシル化開始に必要な3,4-DOHBの4-ヒドロキシ基の脱プロトン化を促進することを示した。さらに,Y385F突然変異に加えてL199V突然変異は,C-(4a)-フラビンヒドロペルオキシドの過酸化物グループにおけるOH部分を3,4-DOHBのC5原子の近接に導くことを可能にした。全体として,本研究は,突然変異により引き起こされたPHBHの触媒活性の変化に対する一貫した説明を提供し,異なる活性を持つ酵素をより良く設計することを可能にした。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ヒドロキシ化 ,  結晶構造 ,  脱プロトン ,  過酸化物 ,  *触媒 ,  錯体 ,  モノオキシゲナーゼ ,  分子内力学 ,  リン酸 ,  *触媒活性 ,  突然変異 ,  芳香族カルボン酸 ,  多価フェノール ,  ヒドロキシ酸
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション ,  *分子機構 ,  *ヒドロキシ安息香酸ヒドロキシラーゼ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 酵素一般  (EB09010D)

物質索引 (1件)： 没食子酸

タイトルに関連する用語 (8件)： 没食子酸 ,  p-ヒドロキシ安息香酸 ,  ヒドロキシラーゼ ,  変異体 ,  触媒活性 ,  基礎 ,  分子 ,  理解