1994 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質内部高秩序環境場におけるピリドキサールリン酸の光反応ダイナミックス
Project/Area Number |
06239108
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Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
Principal Investigator |
原 三郎 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (00028193)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 秀行 大阪医科大学, 医学部, 助教授 (00183913)
林 加恵子 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (00214544)
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Keywords | ピリドキサールリン酸 / 光反応ダイナミックス / レーザーホトリシス |
Research Abstract |
タンパク質内部高秩序環境場におけるピリドキサール5'-リン酸(PLP)の光反応ダイナミックス解明のために 本年度はモデル化合物,PLPプロピルアミンシッフ塩基(PLP-PrNH_2)の光反応ダイナミックスを解析した。PLP-PrNH_2は,水中では主としてケトエナミン型(λ_<max>=400nm),99%ジオキサン水溶液中ではほとんどエノールイミン型(λ_<max>=330nm)で存在する。99%ジオキサン水溶液中でのPLP-PrNH_2(エノールイミン型)をナノ秒レーザー光(347.2nm)で励起すると,過度吸収スペクトル(λ_<max>=455nm)が観測される。この過度吸収の減衰寿命は約660nsである。PLP-t-ブチルアミンシッフ塩基(エノールイミン型)の励起でも同じ過度吸収スペクトルが観測されることから,エノールイミン型の光励起によって生成する過度種はアミンのα-プロトンの脱離によるρ-キノイドではなく,ο-ヒドロキシプロトンの移動によるο-キノイドであると考えられる。 PLP-PrNH_2のエノールイミン型およびケトエナミン型のいずれを励起しても約540nmに極大を持つ蛍光スペクトルが得られる。励起スペクトルの極大波長はエノールイミン型では約335nmと約410nm,ケトエナミン型では約410nmである。蛍光減衰は,エノールイミン型では寿命約30ps,6nsと約600nsの3成分であるのに対し,ケトエナミン型は寿命約8nsを持つ1成分である。 以上の結果より,PLPの光反応ダイナミックスは次のように推定される。 すなわち,(1)蛍光状態はケトエナミン型の励起状態K^*である。 (2)エノールイミン型の励起状態は,寿命約30psの励起状態E^*,さらに455nmに吸収極大を持つ過度種X_<455>を経てK^+を与える。 (3)99%ジオキサン水溶液中には,エノールイミン型とケトエナミン型(少量)が混在している. X_<455>の寿命はK^*の寿命より十分長いので,過度吸収寿命(660ns)と蛍光寿命の1番長いもの(約600ns)がほぼ一致するのは合理的であり,上記の機構が正しいと考えられる。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] D.E.Metzler: "NMR studies of ^1H resonances in the 10-18 ppm range for aspartate aminotransferase from Eschericia coil." J.Biol.Chem.269. 28027-28033 (1994)
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[Publications] I.Miyahara: "X-ray crystallographic study of pyridoxamine 5'-phosphate-type asparlate aminotransferase from Escherichia coli in three forms" J.Biochem.116. 1001-1012 (1994)
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[Publications] K.Hayashi: "Ingibition of serine proteases of the blood coagulation system by squash family protease inhibitors" J.Biochem.116. 1013-1018 (1994)
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[Publications] K.Ohta: "Site-directed mutagenesis of the histamine H_1 receptor:Roles of aspartic acid^<107>,asparagine^<198> and threonine^<194>" Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 1096-1101 (1994)
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[Publications] M.Iwasaki: "Aspartate aminotransferase from a thermophilic formate-utilizing methanogen,Methanobacterium thermoformicicum strain SF-4:Relation to serine and phosphoserine aminotransferases but not to aspartate aminotransferase family," J.Biochem.115. 150-155 (1994)
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[Publications] T.Tanaka: "Protonation state of the active-site Schiff base of aromatic amino acid aminotransferase:Modulation by binding of ligands and implications for its role in catalysis" J.Biochem.115. 309-317 (1994)