バルナーゼ

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

バルナーゼ
バルナーゼ
	バルナーゼとその阻害剤バルスターの強固に結合した複合体。バルナーゼは二次構造によって色分けされ、バルスターは青で色分けされている。
識別子
シンボル	バルナーゼ
ＰＤＢ	1BRS その他の構造
ユニプロット	P00648
その他のデータ
EC番号	3.1.27.-
構造
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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

バルナーゼ（「BActerial」と「RiboNucleASE」を組み合わせた造語）は、110 個のアミノ酸から成り、リボヌクレアーゼ活性を持つ細菌タンパク質である。これは細菌Bacillus amyloliquefaciensによって合成され分泌されるが、その阻害剤であるバルスターなしで発現すると細胞に致命的となる。この阻害剤はリボヌクレアーゼ活性部位に結合して閉塞し、バルナーゼが細胞のRNAを合成後、分泌前に損傷するのを防ぐ。バルナーゼ/バルスター複合体は、その非常に密接なタンパク質間結合で知られ、結合速度は 10 ⁸ s ⁻¹ M ⁻¹である。

タンパク質の折り畳みに関する研究

バルナーゼにはジスルフィド結合がなく、折り畳むのに二価カチオンや非ペプチド成分も必要ありません。この単純さと可逆的な折り畳み遷移の組み合わせにより、タンパク質がどのように折り畳まれるかを理解するためにバルナーゼは広範囲に研究されてきました。^[2]^[3]^{[4]バルナーゼの折り畳みは}アラン・ファーシュトの研究室で広範囲に研究されており、ファーシュトはそれをファイ値分析として知られるタンパク質折り畳み遷移状態を特徴付ける方法を開発する際のテストケースとして使用しました。

活性部位と触媒機構

バルナーゼはジリボヌクレオチド GpN 部位で加水分解を触媒します。切断は一般的な酸塩基機構を使用して 2 段階で行われます。最初のエステル交換段階で環状中間体が形成され、次に加水分解されて切断されたRNAが放出されます。触媒に関与する最も重要な 2 つの残基は Glu73 と His102 で、どちらも酵素活性に不可欠です。Glu73 は一般的な塩基であり、His102 は一般的な酸です。酸塩基触媒に直接関与しているわけではありませんが、Lys27 も活性に重要であり、遷移状態の基質結合に関与していると考えられています。^[5]

参照

毒素-抗毒素システム

参考文献

^ PDB : 1BRS ; Buckle AM、Schreiber G、Fersht AR (1994年8月)。「タンパク質間認識: 2.0Å分解能でのバルナーゼ-バルスター複合体の結晶構造解析」。生化学。33 ( 30 ): 8878–8889。doi :10.1021/bi00196a004。PMID 8043575 。
^ Serrano L、Kellis JT、 Cann P、Matouschek A、Fersht AR (1992 年 4 月)。「酵素の折り畳み。II. バルナーゼのサブ構造とタンパク質の安定性に対するさまざまな相互作用の寄与」。Journal of Molecular Biology。224 ( 3): 783–804。doi : 10.1016 /0022-2836(92)90562-X。PMID 1569557 。
^ Serrano L、Matouschek A、 Fersht AR (1992 年 4 月)。「酵素のフォールディング。III. タンパク質工学手順によって分析されたバルナーゼの展開の遷移状態の構造」。Journal of Molecular Biology。224 ( 3): 805–818。doi :10.1016/0022-2836(92)90563-Y。PMID 1569558 。
^ Matouschek A、Serrano L 、 Fersht AR (1992 年 4 月)。「酵素のフォールディング。IV. タンパク質工学手順によって分析されたバルナーゼの再フォールディングにおける中間体の構造」。Journal of Molecular Biology。224 ( 3): 819–835。doi :10.1016/0022-2836(92)90564-Z。PMID 1569559 。
^ Mossakowska DE、Nyberg K、Fersht AR (1989 年 5 月)。「Bacillus amyloliquefaciens 由来の組み換えリボヌクレアーゼ (バルナーゼ) の速度論的特徴付けと部位特異的変異誘発による触媒作用における重要な残基の調査」。生化学。28 ( 9): 3843–3850。doi :10.1021/bi00435a033。PMID 2665810 。

さらに読む

Arcus VL、Vuilleumier S、Freund SM、Bycroft M、Fersht AR (1994 年 9 月)。「バルナーゼのフォールディング経路の解明に向けて: pH 変性状態の完全なバックボーン 13C、15N、および 1H NMR 割り当て」。米国科学アカデミー紀要。91 (20): 9412–9416。Bibcode : 1994PNAS ...91.9412A。doi : 10.1073/ pnas.91.20.9412。PMC 44822。PMID 7937780。
Arcus VL、Vuilleumier S、Freund SM、Bycroft M、Fersht AR (1995 年 11 月)。「異核 NMR によるバルナーゼの pH、尿素、温度変性状態の比較: タンパク質フォールディングの開始への影響」。Journal of Molecular Biology。254 ( 2): 305–321。doi :10.1006/ jmbi.1995.0618。PMID 7490750 。
Oliveberg M、Arcus VL、Fersht AR (1995 年 7 月)。「バルナーゼの天然および変性状態におけるカルボキシル基の pKA 値: 変性状態の pKA 値は、モデル化合物の pKA 値よりも平均 0.4 単位低い」。生化学。34 ( 29 ) : 9424–9433。doi :10.1021/bi00029a018。PMID 7626612。

外部リンク

インタープロエントリー

[pmid8043575-1] PDB : 1BRS ; Buckle AM、Schreiber G、Fersht AR (1994年8月)。「タンパク質間認識: 2.0Å分解能でのバルナーゼ-バルスター複合体の結晶構造解析」。生化学。33 ( 30 ): 8878–8889。doi :10.1021/bi00196a004。PMID 8043575 。

[pmid1569557-2] ^ Serrano L、Kellis JT、 Cann P、Matouschek A、Fersht AR (1992 年 4 月)。「酵素の折り畳み。II. バルナーゼのサブ構造とタンパク質の安定性に対するさまざまな相互作用の寄与」。Journal of Molecular Biology。224 ( 3): 783–804。doi : 10.1016 /0022-2836(92)90562-X。PMID 1569557 。

[pmid1569558-3] ^ Serrano L、Matouschek A、 Fersht AR (1992 年 4 月)。「酵素のフォールディング。III. タンパク質工学手順によって分析されたバルナーゼの展開の遷移状態の構造」。Journal of Molecular Biology。224 ( 3): 805–818。doi :10.1016/0022-2836(92)90563-Y。PMID 1569558 。

[pmid1569559-4] ^ Matouschek A、Serrano L 、 Fersht AR (1992 年 4 月)。「酵素のフォールディング。IV. タンパク質工学手順によって分析されたバルナーゼの再フォールディングにおける中間体の構造」。Journal of Molecular Biology。224 ( 3): 819–835。doi :10.1016/0022-2836(92)90564-Z。PMID 1569559 。

[biochem-5] ^ Mossakowska DE、Nyberg K、Fersht AR (1989 年 5 月)。「Bacillus amyloliquefaciens 由来の組み換えリボヌクレアーゼ (バルナーゼ) の速度論的特徴付けと部位特異的変異誘発による触媒作用における重要な残基の調査」。生化学。28 ( 9): 3843–3850。doi :10.1021/bi00435a033。PMID 2665810 。