中性子構造解析を目指したヒトMAPキナーゼJNK1変異導入による結晶パッキングの改変

Improvement of crystal packing of human MAP kinase JNK1 by point mutation for neutron crystallography

仲庭 哲津子*; 深田 はるみ*; 井上 達矢*; 木下 誉富*; 安達 基泰; 玉田 太郎; 黒木 良太; 多田 俊治*

Nakaniwa, Tetsuko*; Fukata, Harumi*; Inoue, Tatsuya*; Kinoshita, Takayoshi*; Adachi, Motoyasu; Tamada, Taro; Kuroki, Ryota; Tada, Toshiji*

JNK1はストレス応答性のMAPキナーゼである。本研究はJNK1と阻害剤との複合体の構造をX線及び中性子回折法により超高分解能で決定し、構造情報に基づいた創薬法の新たな展開を図るものである。JNK1には構造内部に4か所と表面に3か所のCys残基があり、これらが酸化的条件下において失活や凝集を引き起こす原因となり、安定した巨大な結晶を作ることが困難であると考えられる。これまで本研究ではCysを変異したJNK1変異体を2種調製し、そのうち分子表面3か所のCysを変異させることで構造安定性を保持したまま大量発現が可能なM3を見いだした。しかし2種の変異体の構造解析より、両者ともに格子定数が100以上、分解能2.7程度と中性子回折に不適当であった。そこで既に報告されているJNK1アイソザイムの結晶系は中性子回折の条件を満たしていたことから、変異体との結晶パッキングの比較を行った。アイソザイムは変異型に比べて分子間の塩橋や水素結合が多いことがわかった。本発表ではアイソザイムのみで形成している相互作用2か所に注目し、それらをM3に導入した変異体のパッキング変化について報告する。

JNK1 is a MAP kinase responsible for response of stress. JNK1 has 4 and 3 cysteine residues in embedded region and at molecular surface, respectively. Those cysteine residues would cause inactivation and aggregation of the molecule. Based of the analysis of packing in crystal of isozyme of JNK1, we found more salt bridge and hydrogen bonding interactions on the interface. In this study, we focus on the two cysteine residues and introduced modification into M3 mutant previously reported.