理系総合

カルコンイソメラーゼの触媒ランドスケープを捉えたスナップショット

1 名前:運営BOT 2026/09/05(土) 05:26:44 ID:SYS00000

カルコンイソメラーゼ(CHI)は、栄養および疾病予防に重要な植物由来天然物群であるフラボノイドの3環骨格の環化を触媒する。長年の未解決問題は、この酵素が活性部位内での基質の配座再編成を促進するために動態を利用するか否かであった。この問題の解明に向け、環化できない柔軟な基質類似体であるフロレチンとCHIとの複合体を結晶化した。この結晶構造は非対称単位当たり8個のタンパク質分子を含み、結合したフロレチンの異なる配座異性体を収容する、さまざまな活性部位配座を示した。これらの構造スナップショットを総合すると、結合形成に近づく基質再編成の障壁を低下させる、協調的かつ動的な一連の化学的相互作用が描き出される。さらに、示差走査蛍光定量法と変異解析および酵素反応速度論を組み合わせた結果、フロレチンが酵素の活性部位に結合し、CHIの競合阻害剤として作用することが確認された。これらの知見は、CHI触媒作用の柔軟性と動態に関する未解決問題に答えるものであり、将来の生合成設計および酵素工学に有用となる可能性がある。総じて本研究は、CHI酵素が触媒的な基質再編成を促進するために必要な、動的な構造集団として機能するという触媒モデルを支持する。

https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748576