The F54L mutation of Thioredoxin shows protein instability and increased fluctuations of the catalytic center

馬場 匠望*; 上野 剛*; 大恵 千翔*; 佐治 淑*; 山本 祥子*; 山本 雅貴*; 中川 洋; 岡崎 伸生*; 大内田 守*; 川崎-大守 伊織*; et al.

Biochimica et Biophysica Acta; General Subjects, 1869(12), p.130860_1 - 130860_7, 2025/12

https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2025.130860

Trx-F54L変異ラットでは神経変性や慢性腎臓病が観察されているが、なぜTrx変異がこのような現象を引き起こすのか、その詳細は不明である。本研究では、F54L変異による分子変化を調べ、アデムラットの表現型に寄与する因子を探索した。その結果、F54L変異体はWT Txn1よりもインスリン基質に対する活性が低かったが、酸化還元電位には有意な差は認められなかった。一方、F54Lは野生型よりも体温域での変性に敏感である。さらに、結晶構造から、F54は周囲の疎水性アミノ酸と疎水性相互作用を形成していることが示された。さらに、MDシミュレーションの結果、F54L変異体周辺では揺らぎが増加し、触媒中心のC32残基とC35残基の間の距離が広がる傾向が見られた。F54L変異の分子ダイナミクスは、基質還元活性、熱安定性、運動安定性に影響を与えると考えられる。