Design for improved thermal stability of enzymes based on evolutionary information and molecular simulation

 

氏名:Keita Miyawaki, Teppei Niide, Yoshihiro Toya, Hiroshi Shimizu

所属:Department of Bioinformatic Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University

概要:本研究では任意酵素の熱安定化に寄与するアミノ酸残基を進化情報から取得し、それをRosettaソフトウェアによるタンパク質の構造シミュレーションに供することで効率的にタンパク質の安定化を達成するプロセスを開発することを目的とした。まず、目的酵素に対して相同なアミノ酸配列を公共データベースから取得し、位置特異的スコア行列を作成した。位置特異的スコア行列はアミノ酸の種類と残基位置の行列であり、よく出現する (生物が保存してきた) アミノ酸残基は正の値となる。次に、この行列からアミノ酸の残基位置と種類を抽出し、Rosettaソフトウェアの制限パラメータとして点変異シミュレーションを実施した。最後に、点変異シミュレーションでRosetta energy unit (任意エネルギー単位) と呼ばれるタンパク質の立体構造の安定性の指標が低下したアミノ酸残基を組み合わせ、最終構造体とした。得られた酵素はRosetta energy unitが優位に低下していたため、天然型と比べに安定性が向上したことを示唆する結果を得た。

 




Posted : 2024年03月31日