Chomphunuch, Songsiriritthigul

Suranaree University of Technology Intellectual Repository

 ชมภูนุช  สงสิริฤทธิกุล : การศึกษาโครงสรางและหนาทีข่องเอนไซมไคติเนส เอ จากเชื้อ แบคทีเรีย Vibrio carchariae (STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF CHITINASE A FROM Vibrio carchariae)  อาจารยที่ปรึกษา : ผูชวยศาสตราจารย ดร.วิภา  สุจินต, 236 หนา.   ไคติเนส เอ จากเชื้อ Vibrio carchariae เปนเอ็นโดไคติเนสทําหนาที่สลายไคตินใหไดผลิตผลสุดทายคือ GlcNAc2 เพื่อนําไปสูความเขาใจกลไกการเรงปฏิกริยาของเอนไซมใหดีขึ้น จึงไดทําการตกผลึกเอนไซมส่ีชนิด ไดแก ผลึกโปรตีนดั้งเดิม ผลึกโปรตีนกลายพันธุ E315M ผลึกเชิงซอนของโปรตีนกลายพันธุ E315M กับสารตั้งตน NAG5 และ NAG6 และทําการวัดการหักเหของแสงเอกซเรยไดความละเอียดถึง 2.00 Å 1.70 Å 1.72 Å และ 1.80 Å พบวาโครงสรางสามมิติของเอนไซมไคติเนส เอ มีสามองคประกอบหลักไดแก หนวยจับสารตั้งตนที่ปลาย N     หนวยยอยสลายสารตั้งตนมีโครงสรางเปน (β/α)8-TIM-barrel และหนวยแทรกระหวางหนวยยอยสลายมีโครงสรางเปน α+β          หนวยยอยสลายมีลักษณะเปนรองยาวลึกขนาด 33 Å × 14 Å มีปลายเปดทั้งสองดาน และมีบริเวณจับกับสารตั้งตนประกอบดวยหกบริเวณยอย ตั้งแต -4 (ดานนอนรีดิวซิง) จนถึง +2 (ดานรีดิวซิง) โครงสรางของ E315M-NAG5 แสดงใหเห็นวาน้ําตาล NAG5 จับกับบริเวณจับดวยโครงรูปแบบตรง ขณะที่โครงสรางของ E315M-NAG6 แสดงใหเห็นวาน้ําตาล NAG6 จับกับบริเวณจับดวยโครงรูปแบบหัก การตรวจพบโครงรูปชั่วคราวจากแผนที่ความหนาแนนอิเล็กตรอนของโครงสราง E315M-NAG6 แสดงใหเห็นวาน้ําตาลที่จับกับบริเวณเรงมีการเปลี่ยนโครงรูปเพื่อทําใหเกิดปฏิกริยาการสลาย นอกจากนี้ยังพบวากรดอะมิโนวงแหวนหลายตัวที่ไมเปลี่ยนแปลงจัดเรียงเปนแนวอยูที่บริเวณจับและทําหนาที่จับกับน้ําตาลโดยการสรางชั้นไฮโดรโฟบิกกับวงแหวนไพราโนสของน้ําตาล การกลายพันธุเฉพาะตําแหนงของกรดอะมโิน Trp168 Tyr171 Trp275 และ Trp570 ใหเปนไกลซีน และ Trp397 ใหเปนฟนิลอะลานนี สงผลใหมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการยอยสลายของไคโตโอลิโกแซคคาไรด ซ่ึงบงชี้วากรดอะมิโนเหลานี้มีความสําคัญตอการสลายของไคตินที่ละลายน้ําได    สาขาวิชาชีวเคมี  ลายมือช่ือนักศึกษา_____________________________ ปการศึกษา 2550   ลายมือช่ืออาจารยที่ปรึกษา_______________________     ลายมือช่ืออาจารยที่ปรึกษารวม____________________CHOMPHUNUCH SONGSIRIRITTHIGUL : STRUCTURAL AND  FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF CHITINASE A FROM Vibrio  carchariae.  THESIS ADVISOR : ASST. PROF. WIPA  SUGINTA, Ph.D.  236 PP.   CHITINASE A/CHITOOLIGOSACCHARIDES/ENDOCHITINASE/TIM BARREL DOMAIN/TRANSIENT CONFORMATION/Vibrio carchariae    Chitinase A from Vibrio carchariae is an endochitinase that degrades chitin, yielding GlcNAc2 as the end product. To understand the mode of enzyme action, four crystal structures of wild-type chitinase A, mutant E315M without substrate and mutant E315M in complex with NAG5 and NAG6 were refined at 2.00 Å, 1.70 Å, 1.72 Å and 1.80 Å resolution. The overall structure of chitinase A comprises three separate domains; an N-terminal chitin-binding domain, a catalytic (β/α)8-TIM-barrel domain, and a small (α+β) insertion domain. The substrate binding cleft of the enzyme has a long, deep groove structure of 33 Å × 14 Å and comprises multiple binding sites extended from subsite -4 (at the non-reducing end) to subsite +2 (at the reducing end). The crystal structures of E315M-NAG5 and E315M-NAG6 revealed that the enzyme bound to the straight conformation of NAG5, but to the bent conformation of NAG6. The transient conformation of -1 NAG observed in the electron density map of E315M-NAG6 complex strongly suggested that the interacting sugars adopted a conformational change to facilitate hydrolysis. Several conserved aromatic residues that lie along the substrate binding cleft are found to act as the binding residues, by forming hydrophobic stack against the pyranose rings of the bound sugars.    Point mutations of Trp168, Tyr171, Trp275 and Trp570 to glycine and Trp397 to phenylalanine significantly changed the cleavage patterns against chitooligosaccharides, indicating that these residues are important for the hydrolysis of soluble chitin.               School of Biochemistry  Student’s Signature________________________ Academic Year 2007 Advisor’s Signature_______________________  Co-adviser’s Signature_____________________ 

การศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์ไคติเนส เอ จากเชื้อแบคทีเรีย

http://sutir.sut.ac.th:8080/sutir/bitstream/123456789/2491/1/chomphunuch_abst.pdf

การศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์ไคติเนส เอ จากเชื้อแบคทีเรีย

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Suranaree University of Technology Intellectual Repository