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ATP加水分解自由エネルギーの分割

Publicly Offered Research

Project AreaWater plays a key role in ATP hydrolysis and ATP-driven functions of proteins
Project/Area Number 21118517
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

小松 英幸  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 助教 (90253567)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords生物物理 / 生体分子 / 熱力学 / エネルギー変換
Research Abstract

ATP加水分解における水和の寄与を明らかにするために,ATP加水分解過程を(1)ATPの水相から非水相への移動,(2)非水相でのATP加水分解,(3)非水相から水相へのADPとPiの移動,の3つに分割するモデルを仮定し,それぞれの熱力学量を測定することを目的とした.
〈水相-有機溶媒相間移動の自由エネルギー変化〉
まず,各種の有機溶媒をスクリーニングして,ATP,ADP,Piをよく溶かす(有機相/水分配係数2以上)有機溶媒系(高級アルコール+脂肪酸アミン)を見出だした.次に,上記の有機溶媒系を用いてATP,ADPとPiの水と種々の有機溶媒系間での分配係数の評価を行った.分配係数から,この有機溶媒系は,ATPに対しては水よりも高い溶解度を示すが,ADPとPiに対しては,水のほうが高い溶解度を示した,得られた分配係数より算出した過程(1)及(3)にあたるΔG^oはいずれも負の値になり,ATP加水分解エネルギーに対して,水和エネルギーが寄与していることと矛盾しない結果が得られた、また,特筆するべきこととして,脂肪酸アミン含有アルコールは,ATPを比較的取り込みやすいが,ADPとPiはむしろ水に放出する傾向があり,ATP分解酵素の機能を擬態するような性質をもつ溶媒系であるといえる.さらに,上記の溶媒に酢酸を添加することで,Mg^<2+>をキレートしているATP,ADPも取り込むことに成功した.
〈有機溶媒相でのATP加水分解自由エネルギー変化〉
上記(2)の過程を評価するためには,上記の有機溶媒系(少量の水が含有している)でのATP加水分解を測定し,反応系/生成系間の平衡定数を求める必要があるが,ATP加水分解が進行する条件を発見するには至らなかった.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Kinetics of dextran-independent alpha-(1-3)-glucan synthesis by Streptococcus sobrinus glucosyltransferase I2011

    • Author(s)
      Hideyuki Komatsu, Yoshie Abe, Kazuyuki Eguchi, Hideki Matsuno, Yu Matsuoka, Takayuki Sadakane, Tetsuyoshi Inoue, Kazuhiro Fukui, Takao Kodama
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 278 Pages: 531-540

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バイオヘムセンサーを用いたヘム蛋白質の新規スクリーニング定量法の提案2010

    • Author(s)
      古賀真也, 山崎一樹, 東元祐一郎, 野口正人, 小松英幸, 坂本寛
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensitive heme sensor using fluorescent-labeled heme oxygenase-12010

    • Author(s)
      Shinya Koga, Yuichiro Higashimoto, Masato Noguchi, Hideyuki Komatsu, Hiroshi Sakamoto
    • Organizer
      5th International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-12-05
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Solubility of ATP, ADP and Pi on organic solvent2010

    • Author(s)
      小松英幸
    • Organizer
      第48回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-09-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermodynamic characterization of the dextran-binding of oral streptococci glucosyltransferase-I2010

    • Author(s)
      Hideyuki Komatsu
    • Organizer
      International conference on chemical thermodynamics
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2010-08-03
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Solubility of ATP, ADP and Pi in organic solvent2010

    • Author(s)
      Hideyuki Komatsu
    • Organizer
      International Symposium on Hydration and ATP Energy
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-03-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermodynamics of the interaction between heme and rat heme oxygenase-12010

    • Author(s)
      Hideyuki Komatsu Hiroshi Iwasaki, Noboru Ohmura, Masakazu Sugishima, Yuichiro Higashimoto, Masato Noguchi, Hiroshi Sakamoto
    • Organizer
      International Symposium on Hydration and ATP Energy
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-03-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Streptococcus sobrinusグルコシルトランスフェラーゼ-1のグルカン結合異性2009

    • Author(s)
      小松英幸
    • Organizer
      第47回日本物物理学会年会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2009-11-01
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ラットヘムオキシゲナーゼ-1と基質ヘムとの結合における誘導適合モデルのカロリメトリー解析2009

    • Author(s)
      岩崎浩之・杉島正一・東元祐一郎・野口正人・小松英幸・板本寛
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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