シトクロムP450_<c21>における基質構造認識と水酸化機構

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680622
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 鈴木 基成 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (00145046)
• Keywords: シトクロムP450 / EPR / プロゲステロン / ステロイドホルモン / 副腎皮質 / 水酸化反応

Research Abstract

我々はシトクロムP450scc,P450camに対する一連の酵素化学的、生物物理学的測定によりその基質結合部位におけるヘム活性中心と基質との間の一体特異的相互作用について明らかにしてきた。今年度の研究成果は次のとうりである。
1 副腎皮質より精製した酸化型P-450c21に基質であるprogesterone,17α-hydroxy progesteroneが結合した場合に、P-450camと基質が結合した場合と全く同じタイプの低スピンEPR signalが出現すること、さらに20β-hydroxyprogesteroneが結合した場合にも同様なEPR signalが強く現われることがわかった。この新しいタイプのEPR signalはそのP-450酵素と複合体を作りうる基質アナログがその酵素により部位特異的モノオキシゲナーゼ反応を受けるような基質かどうかを判定する非常に有効な指標であることがわかった。
2 再構成系による活性測定によりステロイド21位水酸化反応のみ行っていると思われていたP450c21がこの20β-hydroxyprogesteroneに対する20位オキシダーゼ反応を行っていることを新たに見いだした。しかもその反応速度は従来から知られているprogesterone,17α-hydroxyprogesteroneに対する21位水酸化活性とほぼ同じ程度であった。しかし20α-hydroxyprogesteroneに対する酵素活性は見出すことができなかった。

Research Products

• [Publications] T.Uno: "Resonance Raman and Fourier-transform in frared studies on the subunit I histidine mutants' of the sytochrome bo complex in Escherichia coli" J.Biol.Chem.269. 11912-11920 (1994)
• [Publications] A.Miyatake: "Purification and comparative characterization of cytochrome P450scc (CYP X1A1)from sheep.adrenocortical mitochondria" Biochim.Biophys.Acta. 1215. 176-182 (1994)
• [Publications] F.Masuya: "EPR studies on the photoproducts of ferric cytochrome P450cam (CYP101) nitrosyl complexes" J.Biochem.116. 1146-1152 (1994)
• [Publications] T.Uno: "Resonance Raman study on the Escherichia coli terminal oxidases:cytochrome bo and bd complexes" XIVth Interantional Conference on Raman Spectroscopy. 116-117 (1994)
• [Publications] M.Tsubaki: "Molecular structure of redox metal centers of the Cytochrome bo complex from Escherichia coli" J.Biol.Chem.269. 30861-30868 (1994)
• [Publications] Y.Iwamoto: "Tryptophan 2,3-dioxygenase in Saccharomyces cerevisiae" Can.J.Microbiol.(in press). (1995)