formに変化することによって、タンパク質表面の電荷状態も大幅に変化するようです。LovBとLovCのタンパク質間相互作用LovBとLovCのタンパク質間相互作用は昔から提唱されていました。どのように複合体を形成しているかは謎でした。今回、筆者らは、サイズ排除クロマトグラフィーでLovBとLovCが複合体を形成していることをまず確かめました。LovBには、機能していないERドメインが一つあります。dimerを作るためでは無いのか?と論文著者らは予想しました。dimerを形成しませんでした。論文著者らは、LovCとLovBのタンパク質間相互作用にはER以外のドメインも関わっているのではないかと考えました。そこで、LovBのホモロジーモデルとLovCの結晶構造とでドッキングシミュレーションを行なうと、LovBのACPドメインとLovCが非常に近い位置にあることが分かりました。上図左側が、LovBのACPドメインのホモロジーモデル。右側がLovCと基質の共結晶。siteとLovBのACPドメインは相互作用することが裏付けられています。結論として、LovCはLovBのACPドメイン、ERドメインと相互作用しています。今回の実験結果よりLovCの反応機構は以下の図のように推定されました。基質が結合する前に、NADPHがLovCに結合する。これによりLovCの構造が変化しLovBと結合しやすくなる。LovBのACPドメインがLovCのK54付近の正電荷を帯びているタンパク表面と相互作用し、複合体を形成する。基質がACPよりLovCに受け渡される。NADPHのヒドリドが基質のC3位を攻撃。中間体であるエノラートがLovC中のオキシアニオンホールにより安定化される。基質のC2が水の水素原子を奪い、還元反応が終了する。LovCから基質が放出され、LovBとの複合体形成を解消する。論文著者達はドッキングシミュレーションによりLovCの基質特異性についても議論しています。heptaketideのみです。他のpolyketide中間体はなぜ受け入れられないのでしょうか?その理由は以下のように述べられています。diketideやtriketideのような炭素鎖の短い基質では、NADPHと基質の二重結合部分がうまく近づかない。Alder反応の方が優先される。heptaketideよりも長い炭素鎖の基質は、酵素のキャビティ容積の関係上、キャビティ内に入らない。今回の研究の位置づけLovBとLovCのタンパク質間相互作用は、Vederas本人によって30年以上前に提唱されていましたが、今回の論文で初めて証明されました。タンパク質の結晶構造には説得力があります。今回紹介した論文はPNASに掲載された論文でした。Tsaiの3研究室合同の研究ということもあり、データ量、内容ともに充実したものでした。明らかに、PNASより上の雑誌を狙って失敗したという印象を受けました。(量が多すぎたので、今回のつぶやきの記事では、論文のかなりの部分を省略して紹介しました。結果としてまとまりの無い記事になってしまいました。)今回の論文で、より上の雑誌を目指すために足りなかったのは、変異実験についての考察だと思います。あるアミノ酸残基を変えることに酵素の機能がガラッと変化すれば結論付けが楽なのですが、今回の論文中の変異実験の結果はどれも微妙なものでした。今回、LovCの構造が明らかになったことでLovBのACPとの相互作用部位などが分かりました。ERも見つけることができるようになりました。PKSを見つけ出すことも可能になりました。今回の論文の成果は、ロバスタチンの生合成研究にのみ還元されるものではなく、その他多くのカビの代謝産物の研究にとって重要なものです。今後のカビの二次代謝産物の生合成研究に多いに貢献すると思います。最後に今回紹介したような酵素を論文で見るたびに、生体の反応制御の精巧さに驚かされます。酵素活性部位を模倣した触媒というものが、多数開発されていますが、まだ酵素には及ばないように思います。酵素の反応制御のすごさと言うのは、活性中心のみだけでなく、それ以外の部分にも現れています。formを切り替えたりと、本当に良くできていると毎度感嘆させられます。ハンドルネームは村上龍の「愛と幻想のファシズム」の登場人物にちなんでま〜す。搭載禁止物質や危険物に該当?大幸薬品は、同社が展開する「クレベリンシリーズ」の航空輸送について、注意喚起を行っている。第58回の海外化学者インタビューは、バーニー・グラブス教授です。TweetsケムステFacebookケムステFacebookChem-Station(略称:ケムステ)はウェブに混在する化学情報を集約し、それを整理、提供する、国内最大の化学ポータルサイトです。名超の有志スタッフを擁する体制で運営しています。