完全重水素化T4ファージリゾチームの中性子構造解析

Neutron structure determination of perdeuterated T4 phage lysozyme

廣本 武史; 清水 瑠美; 安達 基泰; 柴崎 千枝; 黒木 良太

Hiromoto, Takeshi; Shimizu, Rumi; Adachi, Motoyasu; Shibazaki, Chie; Kuroki, Ryota

T4ファージリゾチーム(T4L)は、大腸菌の細胞壁を構成するムラミルペプチドを加水分解し、溶菌を引き起こす酵素である。26番目のThr残基をHis残基に置換したT26H変異型酵素は、加水分解生成物のアノマー構造を保持する酵素に変換されるのみならず、高い糖転移活性を獲得する。一般に糖加水分解酵素では、酸性残基の2つのカルボン酸がそれぞれ酸塩基触媒として機能するが、T26H変異型酵素ではカルボン酸の代わりに同じ位置を占めるヒスチジン側鎖が反応に関与すると考えられている。そこで変異型酵素に導入したHis残基の糖転移反応における役割と隣接する酸性残基(Asp20)との関係を中性子構造解析により明らかにするため、T26H変異型T4Lの完全重水素化とその大型結晶作製を試みた。タンパク質試料は、一般的な大腸菌発現ベクター(pET-24a)を用い、完全重水素化培地で組換え大腸菌を培養後、過剰発現させることによって調製した。精製試料を用い、約0.9mmの結晶を作製した。米国オークリッジ国立研究所の研究用原子炉(HFIR)に設置されたイメージングプレート単結晶回折計(IMAGINE)を用い、室温での中性子回折実験を実施した結果、2.1分解能の回折強度データを完全性79.8%で収集することに成功した。現在、同一結晶より収集した1.7分解能のX線データを併用し、分子モデルの同時精密化を進めている。

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