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Studies of action mechanisms of molecular machineries for maintaining activity of coenzyme B12-dependent radical enzymes

Research Project

Project/Area Number 24570161
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Mori Koichi  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (50379715)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TOBIMATSU Takamasa  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 准教授 (30188768)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TORAYA Tetsuo  岡山大学, 名誉教授 (70026318)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsビタミンB12 / 補酵素B12 / ラジカル触媒酵素 / 再活性化因子 / 再活性化蛋白質 / メチルマロン酸尿症 / B12アデノシル化酵素 / 酵素反応機構 / ビタミンB12補酵素 / メチルマロニルCoAムターゼ / MMAA蛋白質 / ジオールデヒドラターゼ / グリセロールデヒドラターゼ / エタノールアミンアンモニアリアーゼ / アデノシルコバラミン / 酵素の不活性化と再活性化 / コバラミン / 酵素の再活性化
Outline of Final Research Achievements

Vitamin B12 is biologically converted to the coenzyme form, and participate in enzyme reactions. Coenzyme B12-dependent enzymes catalyze enzymatically difficult reactions by radical mechanism. On the other hand, coenzyme B12-dependent enzymes tend to inactivate accompanying side reactions. In order to overcome such inactivation, several coenzyme B12-dependent enzymes have specific reactivating system for an inactivated enzyme. In human, a malfunction of a coenzyme B12-dependent enzyme leads to metabolic disorder. Also, inactivation of enzyme will be a serious problem when it applied to industrial production. Furthermore, since vitamin B12 is a rare compound, efficient use is desired.
In this research project, we studied on proteins that participate in reactivation of coenzyme B12-dependent enzymes and recycling of coenzyme B12 in order to elucidate systems that maintain catalytic activity of coenzyme B12-dependent radical enzymes.

Report

(5 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Diol Dehydratase-Reactivase Is Essential for Recycling of Coenzyme B12 in Diol Dehydratase.2016

    • Author(s)
      Toraya T, Tanokuchi A, Yamasaki A, Nakamura T, Ogura K, Tobimatsu T.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 55 Issue: 1 Pages: 69-78

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.5b01023

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular architectures and functions of radical enzymes and their (re)activating proteins2015

    • Author(s)
      Naoki Shibata, Tetsuo Toraya
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry

      Volume: 158 Issue: 4 Pages: 271-292

    • DOI

      10.1093/jb/mvv078

    • NAID

      40020615351

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic roles of substrate-binding residues in coenzyme B12-dependent ethanolamine ammonia-lyase2014

    • Author(s)
      Mori K, Oiwa T, Kawaguchi S, Kondo K, Takahashi Y, Toraya T
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 53 Issue: 16 Pages: 2661-2671

    • DOI

      10.1021/bi500223k

    • Related Report
      2014 Research-status Report 2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sandwiched zinc-finger nucleases demonstrating higher homologous recombination rates than conventional zinc-finger nucleases in mammalian cells.2014

    • Author(s)
      Mori T, Mori K, Tobimatsu T, Sera T.
    • Journal Title

      Bioorg Med Chem Lett.

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 813-816

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.12.096

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Essential roles of nucleotide-switch and metal-coordinating residues for chaperone function of diol dehydratase-reactivase.2013

    • Author(s)
      Koichi Mori, Koji Obayashi, Yasuhiro Hosokawa, Akina Yamamoto, Mayumi Yano, Toshiyuki Yoshinaga, and Tetsuo Toraya
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52 Issue: 48 Pages: 8677-8686

    • DOI

      10.1021/bi401290j

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      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Redesign of coenzyme B12dependent diol dehydratasbe resistant to the mechanism-baseinactivation by glycerol and act on longer chain 1,2-diols2012

    • Author(s)
      Yamanishi M, Kinoshita K, Fukuoka M, Tanokuchi A, Saito T, Ikeda Y, Shibata N, Tobimatsu T, Toraya T
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 279 Issue: 5 Pages: 793-804

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2012.08470.x

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      2012 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Klebsiella oxytoca pduオペロンを発現させた大腸菌組換え体の機能解析2015

    • Author(s)
      斉藤 拓也, 荒木 優貴乃, 柴田 千尋, 世良 貴史, 森 光一, 虎谷 哲夫, 飛松 孝正
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会,第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-03
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 根粒菌由来B12補酵素関与新奇デヒドラターゼの酵素機能の解明2015

    • Author(s)
      仙波 和崇, 杉原 岳志, 世良 貴史, 飛松 孝正, 森 光一
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会,第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-03
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 補酵素B12関与ジオールデヒドラターゼのβおよびγサブユニットのN末端領域間の相互作用2015

    • Author(s)
      飛松 孝正, 河本 聖也, 平田 佳久, 山本 祐也, 西木 恒雄, 藤川 正樹, 上岡 未奈美, 虎谷 哲夫
    • Organizer
      ビタミンB研究委員会第439回研究協議会
    • Place of Presentation
      キャンパス・イノベーションセンター東京(東京都港区)
    • Year and Date
      2015-02-07
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] B12補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼにおける活性部位アミノ酸残基の役割2014

    • Author(s)
      森 光一, 大岩 敏宏, 川口 智史, 近藤 恭介, 高橋 佑典, 虎谷 哲夫
    • Organizer
      ビタミンB研究委員会第438回研究協議会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学うめきたナレッジセンター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2014-11-22
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 補酵素B12関与ジオールデヒドラターゼの低溶解性化決定部位を用いた画期的なタンパク質精製法2014

    • Author(s)
      飛松孝正, 山本祐也
    • Organizer
      ビタミンB研究委員会第438回研究協議会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学うめきたナレッジセンター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2014-11-22
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 細菌pdu多面体オルガネラ酵素の補酵素B12関与ジオールデヒドラターゼとpduオルガネラの他の酵素との相互作用の解析2014

    • Author(s)
      河本 聖也, 池田 祐輝, 大月 恵太, 角田 尚幸, 飛松 孝正
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-10-17
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 補酵素B12関与diol dehydrataseの低溶解性部位を用いる可溶性二量体酵素の簡便かつ高収率な精製法の開発2014

    • Author(s)
      山本祐也, 飛松孝正
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-10-17
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 細菌pdu多面体オルガネラの主要酵素であるジオールデヒドラターゼがもつ低溶解性化決定領域間の相互作用の解析2014

    • Author(s)
      平田 佳久, 西木 恒雄, 山本 祐也, 河本 聖也, 藤川 正樹, 上岡 未奈美, 虎谷 哲夫, 飛松 孝正
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-10-17
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ビタミンB12 補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの基質結合アミノ酸残基の機能解析

    • Author(s)
      森光一,大岩敏宏,高橋佑典,近藤恭介,世良貴史,虎谷哲夫
    • Organizer
      日本ビタミン学会第65回大会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 3種類のKlebsiella oxytocaコバラミン・アデノシルトランスフェラーゼに関する酵素化学的研究

    • Author(s)
      山崎藍,中村雄大,齋藤翔太,田野口亜耶,小倉謙一,飛松孝正,虎谷哲夫
    • Organizer
      日本ビタミン学会第65回大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] タンパク質、融合タンパク質の製造法及び精製法2014

    • Inventor(s)
      飛松 孝正, 山本 祐也
    • Industrial Property Rights Holder
      岡山大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-185689
    • Filing Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Research-status Report

URL: 

Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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