• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.196-201
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• 1997

Lysine 특이적 serine protease인 Achromobacter protease I(API)의 기질특이성을 결정하는 아미노산 잔기가 255위치에 존재하는 가정하에 이 잔가에 변이를 도입하여 기질특이성의 변화 유무를 조사하였다. 그리고 pro-API이 자기촉매적으로 소화될 수 있도록 Lys(-1) 또는 다른 아미노산 잔기로 치환하였다. 그러나 예상과는 달리 제작된 모든 변이체는 발현되지 않았거나 불활성전구체로서 발현되었다. 이 결과로부터 225위치의 잔기는 API의 maturation과정에 있어 Iysylendopeptidase활성에 중요한 역할을 담당하고 있으나 APl의 기질특이성은 225위치 잔기의 특성에 한정되지 않을 가능성이 시사되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.189-195
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• 1997

부위특이적 변이제작을 통하여 Achromobacter protease I (API)의 lysin에 대한특이성의 구조적 근거를 조사하였다. Lysine 특이성을 결정하는 결정기로서 예상되는 잔기중의 하나인 Glu190을 glutamine, aspartic acid, leucine으로 치환하였을 경우, 전구체단백질은 Iysine 특이성을 가진 완전한 활성효소로서 발현되어 자기촉매적으로 processing되었다. 다른 하나의 잔기인 Asp225을 asparagine, leucine으로 치환한 변이체에서는 불활성 전구체인 pro-API으로서 발현되었으나, 변이체 (D225E)의 경우는 서서히 자기촉매적으로 maturation 되었다. 성숙체인 변이체 (D225E)의 Iysylendopeptidase 활성은 wild-type APl의 0.25%이였으며, 이 활성의 감소는 기질 Iysine과 효소와의 친화력 감소가 주 원인이었다. 이러한 결과로부터 Asp225가 Iysylendopeptidase의 엄격한 기질특이성에 결정적인 역할을 담당한다는 것이 시사되었다. 한편, 변이체 (D225E)는 ornithine 기질에 대해서 효소활성 이 검출되지 않았다. 이 변이체의 촉매잔기인 Ser194가 native API과 마찬가지로 DFP, PMSF와 근본적으로 동일한 반응성이 있는 것으로 나타나 225번 위치의 methylene 1 unit 더 긴 측사는 subsite P1의 methylene 1 unit 짧은 측사에 의해 보상되지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권2호
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• pp.158-164
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• 1998

Crystal structural analyses of the API-TLCK complex revealed that the ${\epsilon}$-amino group (NZ) of the lysyl part of TLCK forms hydrogen bonds with OD1 of $Asp^225$ which is a substrate specificity determinant of API, OG of $Ser^214$, O of $Ser^214$, OG1 of $Thr^189$, and O of $Thr^189$ l89/. The ${\beta}$-carboxyl oxygen of $Asp^225$ forms hydrogen bonds with the NE1 of $Trp^182$. From these observations, it is thought that besides $Asp^225$, $Thr^189$, $Ser^214$, and $Trp^182$ may also contribute to the steric specificity for lysine and high proteolytic activity of API. The side-chain hydroxyl groups of $Thr^189$ and $Ser^214$ were removed to elucidate the role of these hydrogen bonds in the $S_1$-pocket. The $k_{cat}$/$K_m$ of T189V, S214A, and T189V.S214A were decreased to 1/4, 1/3, and 1/46, respectively, of the value for native API. The decreased activities were mainly due to the increase of $K_m$. The CD and fluoroscence spectra of the three mutants were similar to those of wild-type API. With regards to the kinetic parameters ($K_i\;and\;k_2$) of mutants for the reaction involving TLCK and DFP, $k_2$decreased by increase of $K_1$ only. These results suggest that the decreased catalytic activity of these mutants is caused by the partial loss of the hydrogen bond network in the $S_1$-pocket. On the other hand, the similarity of enzymatic properties between W182F and the native enzyme suggests that the hydrogen bond between OD2 of $Asp^225$ and NE1 of $Trp^182$ is not directly related to the reaction of $Asp^225$ with the substrate.