コレラ菌の鉄代謝機構の解明とその阻害による創薬への応用
| Project/Area Number |
13J04076
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Chemistry related to living body
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
関根 由可里 北海道大学, 総合化学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | ヘム / ヘム輸送タンパク質 / ヘム分解酵素 / 相互作用 / X線結晶構造解析 / 共鳴ラマン分光法 / 表面プラズモン共鳴 / ヘム輸送体 / 紫外可視吸収分光法 / ラマン分光法 / ヘム蛋白質 / 反応機構 / 反応中間体 / 酸素活性化 / 共鳴ラマン / 結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年までの研究により、HutZ がヘム分解酵素であり、ヘムの周辺構造が酵素活性を制御していることが明らかになったが、 HutZ がどのように基質であるヘムを獲得するかは不明であった。そこで、hutZ 周辺遺伝子を探索したところ、hutX が hutZ とオペロンを形成しており、遺伝子解析により HutX はヘム輸送蛋白質と予測された。そこで本年度は、 HutX によるヘム輸送および HutZ 活性化能を検討した。
HutX のヘム輸送蛋白質としてのヘム結合様式を検討するため、ヘム滴定を行ったところ、HutX とヘムは 1:1 で結合し、X 線結晶構造解析と共鳴ラマン分光法から、ヘムは Tyr90 に配位することが明らかとなった。しかし、 HutXのヘム解離定数Kdは7.4 nMと見積もられ、これはHutZのKdと同程度であることから、Kdの値の比較 からは HutZ へのヘム輸送は確認できなかった。そこで、HutX のヘム結合体と HutZ を混合させ、その紫外可視 吸収スペクトルの変化を追跡したところ、極大吸収波長がHutXのヘム由来の390 nmからHutZのヘム由来の 412 nm に変化し、ヘムが HutX から HutZ へ輸送されることが確認され、表面プラズモン共鳴の結果から、HutX と HutZ は相互作用し、ヘムの輸送を行っていることが明らかとなった。そこで、過酸化水素添加による HutZ の ヘム分解活性を測定してみると、HutX から HutZ に輸送されたヘムも分解された。以上のことから、HutX は HutZ と相互作用し、ヘムを受け渡すヘム輸送蛋白質であることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
