Control of substrate specificity of alcohol dehydrogenase by pressurizing

• Project/Area Number: 19550168
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Chemistry related to living body
• Research Institution: Soka University
• Principal Investigator: 清水 昭夫 Soka University (20235641)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2007: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 酵素化学 / 高圧化学 / 酵素反応 / 高圧力 / アルコール脱水素酵素 / 基質特異性 / 活性変化 / 活性 / 反応効率

Research Abstract

加圧すると分子間距離を連続的に変化させることが出来る。また、酵素の活性部位は分子全体の中でも揺らぎが大きく圧力等の影響を受けやすいと考えられる。そこで単純に加圧する事によりアルコール脱水素酵素(ADH)を用いて基質特異性を制御できるかどうか調べた。その結果、ADHの種類により圧力応答は異なるがClass II では特徴的な結果が得られた。反応効率の圧力依存(0.1~150 MPa)からΔVを求めると基質をエタノールから炭素数を1つづつ増やしヘキサノールまで比較するとΔVはアルコールの炭素数の増加と共に直線的に減少しΔVの符号がブタノール付近で正から負に変化することが分かった。つまりエタノール等の小さなアルコールでは加圧と共に反応効率は下がるが、ヘキサノールのような大きなアルコールでは逆に反応効率は加圧により増加する事が明らかとなった。以上の結果から、加圧により基質特異性を制御できる可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Relationship between the Hydrophobic Interaction and Secondary Structure for β-Hairpin Stability of Trpzip Peptides (2009)
  • Author(s): T. Takekiyo, L. Wu, Y.Yoshimura, A. Shimizu, and T. A. Keiderling
  • Journal Title: Biochemistry 48 Pages: 1543-1552
• [Journal Article] Relationship between the Hydrophobic Interaction and Secondary Structure for β-Hairpin Stability of Trpzip Peptides (2009)
  • Author(s): Tiyotaka Takekiyo
  • Journal Title: Biochemistry 28 Pages: 1543-1552
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure-induced helix-coil transition of poly-L-glutamic acid in water (2008)
  • Author(s): T. Takekiyo, Y. Yoshimura, A. Shimizu, M. Kato, Y. Taniguchi
  • Journal Title: J. Phys 121
• [Journal Article] Pressure-induced helix-coil transition of poly-L-glutamic acid in water (2008)
  • Author(s): Tiyotaka Takekiyo
  • Journal Title: J. Phys Conf. Ser. 121
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The stimulatory effect of various salts on yeast alcohol dehydrogenase (2008)
  • Author(s): A. Chiba, R.Yoshino, T. Haseba, and A. Shimizu
  • Organizer: The Joint 2^<nd> Pacific Rim International Conference on Protain Science and 4^<th> Asian-Oceania Human Proteome Organization(poster session)
  • Place of Presentation: Cairns (Australia)
  • Year and Date: 2008-06-24
• [Presentation] The effect of plant compounds from whisky cask on horse liver alcohol dehydrogenase activity (2008)
  • Author(s): R.Yoshino, A. Chiba, T. Haseba, and A. Shimizu
  • Organizer: The Joint 2^<nd> Pacific Rim International Conference on Protain Science and 4^<th> Asian-Oceania Human Proteome Organization(poster session)
  • Place of Presentation: Cairns (Australia)
  • Year and Date: 2008-06-24
• [Presentation] The stimulatory effect of various salts on yeast alcohol dehydrogenase (2008)
  • Author(s): Akihiro Chiba
  • Organizer: The Joint 2^<nd> Pacific Rim International Conference on Protain Science and 4^<th> Asian-Oceania Human Proteome Organization
  • Place of Presentation: Cairns (Australia)
  • Year and Date: 2008-06-24
• [Presentation] The effect of plant compounds from whisky cask on horse liveralcohol dehydrogenase activity (2008)
  • Author(s): Rie Yoshino
  • Organizer: he Joint 2^<nd> Pacific Rim International Conference on Protain Science and 4^<th> Asian-Oceania Human Proteome Organization
  • Place of Presentation: Cairns (Australia)
  • Year and Date: 2008-06-24
• [Presentation] アルコール脱水素酵素の失活に対する塩の影響 (2007)
  • Author(s): 吉野理恵、清水昭夫、千葉哲啓、長谷場健
  • Organizer: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センタ
  • Year and Date: 2007-05-26
• [Presentation] 水中および疎水性溶液中におけるアルコール脱水素酵素の活性に対するNaC1の影響 (2007)
  • Author(s): 吉野理恵、清水昭夫、千葉哲啓、長谷場健
  • Organizer: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センタ
  • Year and Date: 2007-05-26
• [Presentation] タンパク質の安定性に対するH/D同位体効果 (2007)
  • Author(s): 山本未央、清水昭夫
  • Organizer: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センタ
  • Year and Date: 2007-05-26