1989 Fiscal Year Annual Research Report
チトクロムC_3におけるヘム間電子移動機構と芳香族アミノ酸の役割
| Project/Area Number |
01430024
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
阿久津 秀雄 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (60029965)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮澤 辰雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60029931)
仁木 克己 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00017899)
|
|---|
| Keywords | チトクロムC_3 / 電子伝達 / 電子移動反応 / ^1H-NMR / 電極界面反応 / 遺伝子のクロ-ニング |
|---|
| Research Abstract |
本年度の実施計画に従い、研究は順調に進んでいる。まず、硫酸還元菌宮崎F株の大量培養を行い、そこからチトクロムC_3を精製した。その試料を用いて^1HーNMRスペクトルを測定し、芳香族ミノ酸のシグナルの帰属および電子移動解析を進めている。特に、化学培地を用いた硫酸還元菌の培養条件の確立に成功し、チトクロムC_3のフェニルアラニンおよびチロシンの選択的重水素化を達成することができた。その結果、芳香族領域でのフェニルアラニン及びチロシン由来のシグナルを暖昧さなく帰属することができた。しかし、チロシンは3残基全てを同定することができたが、フェニルアラニンは2つの内1つしか観測されなかった。これは芳香環の回転が抑えられ、その回転速度がNMRの時間尺度に近い為、シグナルの線幅が広がり、観測不能になったものと思われる。NMRシグナルの核オ-バ-ハウザ-効果による帰属も進み、二つのヘム由来のシグナルを結晶構造上のヘムに帰属できた。チトクロムC_3の分子間の電子移動速度の解析は現在進行中である。チトクロムC_3の電極界面上での反応解析については水銀電極表面、及びグラファイト電極表面(水銀コロイド共存下)で行われた。表面巨大ラマンの結果より、両者では異なるヘムの酸化還元反応が観測されていることが示唆された。チトクロムC_3の遺伝子発現については、東大工学部三浦教授との共同研究により、われわれが実際に使っている宮崎F株の遺伝子のクロ-ニングに成功した。現在、この遺伝子の発現系の検討を進めている。発現系が確立したあかつきには、タンパク質工学的手法を本研究に大幅に導入することが可能となる。本研究費補助金に基づくNMR用高速フ-リェ変換デ-タ処理システムは1月に納入され、現在貸与を受けている400MHz用超伝導マグネットと共に順調に稼動しており、来年度以降の研究に大きく寄与するものと期待される。
|
-
[Publications] K.Fan,Akutsu,K.Niki,N.Higuchi,Y.Kyogoku: "Determlnation of themacroscopic formal Potentials of cytochrome c_3 of Desulfovibriovulgaris Miyazaki F,through the combineduse of ^1HNMR and an Optically transparent 4thinーlager electrode cell" J.Electronanal.Chem.278. 295-306 (1990)
-
[Publications] K.Fan,H.Akutsu,Y.Kyogoku&K.Niki: "Estimation of microscopic redox potentials of atetraheme protein cytochrome C_3 of Desulfovibriooulgaris,Miyazaki F and Partial assignments of heme groups" Biochemtry.
-
[Publications] S.Sawada,H.Akutsu,K.Ogasaharae,K.Yutani: "Assignment of Tyrosine Resonances in ^1HNMR Spoctrum of Trypto phan SynthosedーSubunit;Monitoring Conformational Changes Due to Substitutions at Position 49" Eur.J.Biochem.
-
[Publications] T.Sagara,K.Niwa,A.Sone,C.Hinnen&K.Niki: "Reclox Reaction Mechanism of Cytochrome at Moclified Gold Electrodes" Langmuir. 6. 254-262 (1990)
-
[Publications] H.Akutsu,K.Fan,Y.Kyogoku&K.Niki: "Interheme Interactions in a Tetraheme Protein D.vulgaris Miyazaki.cytochrome C_3 as Monitored by Microscopic Redoy Potentials" Charge and Field Effect in Biosystems II.
-
[Publications] K.Fan,H.Akutsu&K.Niki: "Multipleーelection Transfer Process" Dynamic Interactions and Electronic Processes of Macro molecular Complexes.
