A Possible overestimation of the effect of acetylation on lysin residues in KQ mutant analysis

アセチル化の影響評価のためにリシン残基を代わりに用いた場合の過大評価の可能性

藤本 浩文*; 樋口 真理子; 小池 学*; 大出 裕高*; Pinak, M.; Kotulic Bunta, J.*; 根本 俊行*; 作道 隆*; 本田 尚子*; 前川 秀彰*; 斎藤 公明  ; 土田 耕三*

Fujimoto, Hirofumi*; Higuchi, Mariko; Koike, Manabu*; Ode, Hirotaka*; Pinak, M.; Kotulic Bunta, J.*; Nemoto, Toshiyuki*; Sakudo, Takashi*; Honda, Naoko*; Maekawa, Hideaki*; Saito, Kimiaki; Tsuchida, Kozo*

リジン残基のアセチル化は、タンパク質が受ける翻訳後修飾の中で最も一般的なものの一つである。本研究では、DNA修復酵素の一つであるKuタンパク質内のリジン残基がアセチル化されると、その基質であるDNAとの結合力がどのように変化するのかをコンピュータシミュレーションを用いて検証した。擬似アセチル化タンパク質のモデルとして実験的によく用いられる、グルタミン置換変異体(KQ変異体)ではDNAとの結合力が下がり、非擬似アセチル化タンパク質モデルとして用いられるアルギニン置換変異体(KR変異体)では結合力は低下しなかった。このシミュレーション結果は既報の実験結果と完全に一致している。一方、これらのリジン残基をアセチル化してもDNAとの結合力は低下しなかった。したがって、擬似アセチル化タンパク質のモデルとしてKQ変異体を用いると、アセチル化の影響を過大評価する場合があると考えられる。

Lysine acetylation is one of the most common protein post transcriptional modifications. The acetylation effects of lysine residues on Ku protein were examined herein applying several computer simulation techniques. Acetylation of the lysine residues did not reduce the affinity between Ku and its substrate, DNA, in spite of the fact that the substitution of lysine with glutamine (KQ mutant) reduced the affinity of Ku for DNA, or the substitution of lysine with arginine (KR mutant) did not reduce it, as previously reported in experimental studies. These results suggest that the effects of in vivo acetylation may be overestimated when the KQ mutant is employed in mimicry of the acetylated protein.