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

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07228103
• 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)
• 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)
• 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

酸素中のピリドキサール5'ーリン酸(PLP)のシッフ塩基は,通常340nm付近と420nm付近に吸収極大を持ち,それぞれエノールイミン型(E),ケトエナミン型(K)である.今回はPLPシッフ塩基のモデル化合物として,0.1mMPLPと10mMプロピルアミンを混合して得たPLP-プロピルアミンシッフ塩基を検討した.
E型をナノ秒レーザー光(347.2nm)で励起すると,過渡吸収スペクトル(λmax=460nm)が励起直後から観測される.過渡吸収強度の減衰寿命は20%エタノール-80%ジオキサン中では280ナノ秒,100%エタノール中では70ナノ秒と溶媒によって異なる.K型をフェムト秒レーザー光(398.0nm)で励起すると過渡吸収スペクトル(λmax=470nm)が励起直後から観測される.この場合の過渡吸収強度の減衰寿命は25ピコ秒と6ナノ秒の2成分である.PLP-プロピルアミンシッフ塩基のE型およびK型のいずれを励起しても約530nmに極大を持つブロードな蛍光スペクトルが得られる.蛍光減衰は寿命30ピコ秒と7.1ナノ秒で,フェムトレーザーによりK型を励起したときに得られる470nmの過渡吸収の寿命とほぼ一致してる.
以上の結果より,我々は以下のように現段階では考えている.すなわち,
(1)蛍光状態はK型の励起状態K^*である.
(2)K型の励起によって得られる過渡吸収(λmax=470nm)はK^*の吸収である.
(3)E型の励起状態E^*とK^*とは非常に速い平衡状態にあると予想される.
(4)E型の励起によって得られる過渡種(λmax=460nm)は,PLPの光反応ダイナミックスのスキームのどこにくるかは不明である.

Research Products

• [Publications] N.Hamato: "Trypsin and elastase inhibitors from bitter gourd (Momordica charantia LINN.) seeds: Purification, amino acid sequences, and inhibitory activities of four new inhibitors" J. Biochem.117. 432-437 (1995)
• [Publications] H.Hayashi: "Reaction of aspartate aminotransferase with L-erythro-3-hydroxyaspartate: Involvement of Try70 in stabilization of the catalytic intermediates" Biochemistry. 34. 9413-9423 (1995)
• [Publications] H.Hayashi: "Pyridoxal enzymes: Mechanistic diversity and uniformity" J. Biochem.118. 463-473 (1995)
• [Publications] K.Hayashi: "The primary structure of pepstatin-insensitive carboxyl proteinase produced by Pseudomonas sp. No. 101" J.Biochem.118. 738-744 (1995)
• [Publications] M.Ishihara: "Importance of 6-O-sulfate groups of glucosamine residues in heparin for activation of FGF-1 and FGF-2" J. Biochem.118. 1255-1260 (1995)