[3P-05] グルタミン酸脱水素酵素活性クレフト周辺での補酵素結合経路探索
グルタミン酸脱水酵素（GDH）は、補酵素NADP存在下でグルタミン酸と２－オキソグルタル酸／アンモニアの可逆的反応を触媒する。その機能単位は419アミノ酸残基で構成されたサブユニットの六量体である。各サブユニットは、六量体形成コアドメインと補酵素結合NADドメインに分かれ、ドメイン間に活性クレフトがある。これまで、超高度好熱菌由来GDHについて、低温X線結晶構造解析、分子動力学計算、クライオ電子顕微鏡を用いた研究から、活性クレフト内の特定部位への水分子脱着が自発的NADドメイン運動の制御に関わることを明らかにし、電子顕微鏡像を分子動力学スナップショットで記述して、自発的ドメイン運動のエネルギー地形を描くことができた。次のステップでは、GDHが基質や補酵素をどのようにして結合するかを可視化し、自発的ドメイン運動との関連性を調べたいと考えている。本研究では、NADP存在下で急速凍結したGDH分子像をクライオ電子顕微鏡で観察した。画像分類により、異なるドメイン開閉状態にあるサブユニット像が得られ、その中のいくつかには、NADPが確認できた。興味深いことに、それらNADPは、ウシ由来GDHで判明した結合位置と異なる領域に結合しており、ドメイン運動によるクレフトの開閉状態に依存した。発表では、構造解析の詳細を報告するとともに、NADPが活性クレフト周辺を逡巡しながら結合位置に至るシナリオを議論したい。