グルコキナーゼの調節タンパク質におけるフルクトース6-リン酸およびフルクトース1-リン酸結合残基の同定

グルコキナーゼは肝臓で調節タンパク質(GKRP)によって抑制され、その効果はフルクトース6-リン酸 (Fru-6-P) によって増加し、フルクトース1-リン酸 (Fru-1-P) によって抑制されます。これらのリン酸エステルの結合部位を特定するために、GKRPのグルコサミン-6-リン酸合成酵素 (GlmS) の異性化酵素ドメインに対する相同性を利用し、ラットGKRPの12の異なる変異体を作成しました。Fru-6-Pに結合すると予測された三つの残基の変異は、グルコキナーゼの抑制因子としての活性が約5倍 (S110A) および50倍 (S179AおよびK514A) 減少し、効果因子に対する親和性が少なくとも100倍減少したタンパク質を生じました。推定結合部位の別の残基 (T109A) の変異は、抑制力の10倍減少と、Fru-6-Pの類似物であるソルビトール-6-Pの効果の逆転をもたらしました。結合部位に近い残基であるGly(107)をシステインに置き換えると (GlmSおよびXenopus GKRPと同様)、Fru-6-Pに対する親和性が20倍、Fru-1-Pに対する親和性が30倍低下したタンパク質が得られました。これらの結果は、GKRPがリン酸エステルに対する単一の結合部位を持つことと整合しています。また、GKRPのミスセンス変異が機能の獲得をもたらす可能性があることを示しています。