酵素一次構造決定

酵素の一次構造（アミノ酸配列）は、アミノ酸鎖の折りたたみおよび分子内結合形成を規定し、最終的に酵素固有の三次元構造とそれに対応する機能を決定します。酵素の一次構造は、対応する遺伝子配列から容易に推定できます。一方、酵素探索の段階ではDNA配列情報が得られていないことも珍しくなく、その場合、酵素の一次構造決定は「ゼロから」開始する必要があります。

Creative Enzymesは、高度な技術プラットフォームと豊富な専門知識に基づき、酵素一次構造決定に関する包括的かつ高精度なソリューションを提供します。お客様の研究目的に応じて、酵素構造決定に最適なアッセイ選定を支援いたします。

酵素一次構造決定に関して提供可能な内容

既知のDNA配列情報がない前精製酵素の一次構造を決定する一般的な手順は、通常、以下の4ステップです。

• まず、ジスルフィド結合を還元して酵素のアミノ酸鎖を分離します。
• 次に、エンドペプチダーゼ、臭化シアン（CNBr）、または質量分析における衝突誘起解離（CID）等を例として、酵素的・化学的・物理的手法によりポリペプチド鎖を断片化します。
• その後、エドマン分解または質量分析により断片の配列決定を行います。
• 最後に、得られた配列情報を再構築し、完全な一次構造を同定します。

質量分析はタンパク質同定における強力なツールです。ショットガンプロテオミクスでは、タンパク質混合物の配列解析にも本技術を適用できます。ただし、多くの場合、最も信頼性の高い結果を得るために複数の技術を組み合わせて実施します。

Creative Enzymesは、酵素一次構造決定における高い効率性と精度を担保します。質量分析を用いて酵素分子の一次構造を迅速に解析し、研究者の皆様が酵素の一次構造を正確に決定し、酵素機能および生化学的メカニズムの研究を推進できるよう有効に支援します。

図1 質量分析によるペプチドおよびタンパク質医薬品の構造特性解析におけるボトムアップ解析およびトップダウン解析（European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 2015）

酵素一次構造決定の意義

• 酵素の機能解析：酵素の一次構造は機能および活性を規定し、アミノ酸配列の違いは、基盤となる構造情報の差異を伴って異なる酵素活性をもたらし得ます。したがって、酵素一次構造の決定は、酵素の生物学的機能を説明する上で極めて重要です。酵素の基本構造を理解することで、研究者は構造—機能相関をより深く検討し、多様な作用機序を解明できます。これには、酵素触媒反応の生化学的過程、反応機構の作動原理、基質または補因子との相互作用が含まれます。
• 創薬設計：酵素の基本構造の理解は、バイオエンジニアリングおよび医薬品設計の研究基盤となります。酵素の基本構造を把握することで、医療用途または商業用途に向けた特異的酵素阻害剤の設計・創製をより適切に行うことが可能になります。
• 医学研究：これらの変異は酵素の基本構造変化と関連し、一部の遺伝性疾患の早期検出および治療において、その理解が重要です。酵素の一次構造を解明することで、タンパク質変異と疾患との関連を的確に評価でき、医学研究において大きな意義を有します。

サービスワークフロー

Creative Enzymesは、アミノ酸配列解析に関する堅牢なサービスを提供します。本サービスは、十分な実績と先進的な機器基盤により構築されています。特定目的に対してお客様要件を満たすことを保証するため、厳格なQC（品質管理）プロセスを整備しています。主なサービスは以下のとおりです。

• アミノ酸組成分析。
• N末端アミノ酸配列解析。
• N末端およびC末端配列解析。
• ペプチドマッピング。

ご関心をお持ちの方は、どうぞお気軽にお問い合わせください。