ヒスチジン含有タンパク質HPrの活性部位残基His（15）は、aspartateに置換しても酵素Iと酵素IIA（グルコース）でそれぞれリン酸受容体とリン酸供与体として作用します。 システイン、グルタミン酸、セリン、スレオニン、チロシンなどの他の置換基では、活性を示すことができなかった。 His(15) –> Asp HPrの酵素I K(m)は野生型HPrと比較して10倍増加し、V(max)は1000倍減少している。 Asp(15)のリン酸化は、リン酸基と水分子の消失を伴う自発的な内部転位につながり、このことは質量分析によって確認された。 生成したタンパク質はHis(15) –> Asp HPrより高いpIを有しており、これはスクシンイミドまたはイソイミドの形成に起因すると考えられる。 単離された高pI体を加水分解すると、残基15にアスパラギン酸のみが得られ、イソアスパラギン酸は検出されなかった。 このことは、スクシンイミドではなくイソイミドが形成されることを示している。 リン酸化がない場合、高pI型の形成は見られず、リン酸化が環化反応の形成を触媒していることが示された。 Asp(15)との内部環化反応にAsn(12)が関与する可能性は、His(15)–> AspHPrのAsn(12) –> Ala変異により排除された。 野生型HPrのアラニン、アスパラギン酸、セリン、スレオニンのAsn(12)置換は、His(15)のNepsilon(2)原子と水素結合を形成できる残基が一般に必要であるが、水素結合の除去は、k(cat)/K(m)が4倍低下するに過ぎないことが示唆された。
所属機関: 
University of Saskatchewan, Saskatchewan S7N 5E5, Canada.
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