ラウエ回折で捕らえた反応直前の構造と反応メカニズム：トロピノン還元酵素II一基質複合体

摘要

酵素がどのようにして通常の条件では排しい化学反応の反応速度を加速しているのか？　この非′馴二興味深い問題に人々が長年取り組hできているにもかかわらず，いまだその答えは完全には解明されていない．この酵素の反応機構を明らかにするには，実際に構造を原子レベルで「見る」ことが不可欠であり，そのための非常に強力な手段がX線結晶構造解析であることは輿論がないであろう，しかし残念ながら通常の結晶解析の手法で「見る」ことができるのは時間的?空間的に平均化された情報であり，酵素反応のように経時的に移り変わる事象を完全に理研するためには，実際に反応が起こっている状態で各ステップごとの構造を明らかにすることが非常に重要である．すなわち「いつ」の構造を捕らえるかという明確なターゲソティング（あるいはその構造が「いつ」の構造であるかという明確な理解）が反応機構を詳紺に理解するための鍵を握っていると言える．われわれは最近酵素が基質を結合している状態であるミカエリス複合体，すなわち酵素反応直前の状態に照準を絞り，ラウエ回折法りとフローセル法王）という2つの時分割構造解析の手法を用いてこれを捕らえることに成功した3）ので，本稿で紹介したい．この構造は酵素がどのようにして触媒反応を加速しているかについて興味深い知見を与えるものであった．