ヘム分解系酵素間における動的相互作用の解明

• Project/Area Number: 25K08839
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 坂本 寛 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70309748)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平 順一 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (20549612) ; 杉島 正一 久留米大学, 医学部, 准教授 (30379292)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ヘム / ヘムオキシゲナーゼ / シトクロムP450還元酵素 / タンパク質間相互作用 / 水素重水素交換質量分析

Outline of Research at the Start

ヘムは多様な生体機能を有し，分解生成物も多様な生理活性を示す。ヘム分解を担うヘムオキシゲナーゼ（HO）が反応を遂行するためには，NADPH-シトクロムP450還元酵素（CPR）と会合・解離を繰り返し，電子を授受する必要がある。HOとCPR複合体の結晶構造が明らかになったが，ヘム分解の遂行に必要な分子間相互作用を説明できていない。本研究では，HO・CPR間相互作用を水素/重水素置換質量分析（HDX-MS）でダイナミクス解析を行い，動的な複合体形成機構について明らかにする。さらに，HOの2つのアイソザイム（HO1，HO2）のCPRとの相互作用様式の相違点からそれぞれの生理的役割との相関を見いだす。