1995 Fiscal Year Annual Research Report
金属酵素蛋白質の多元的構造と反応過程制御機構の精密解析
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07309006
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Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森島 績 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
茂木 立志 東京大学, 理学部, 助手 (90219965)
堀 洋 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (20127294)
福山 恵一 大阪大学, 理学部, 教授 (80032283)
長谷 俊治 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00127276)
北川 禎三 京都大学, 分子科学研究所, 教授 (40029955)
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| Keywords | ペルオキシターゼ / フェレドキシン / 亜硝酸還元酵素 / 酸素センサーFixL / チトクロム酸化酵素 / チトクロムP450 |
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| Research Abstract |
ペルオキシターゼについては、森島らによる西洋わさびプルオキシターゼの部位特異的アミノ酸置換により、遠位ヒスチジン側の水素結合のネットワークによってヘム近傍の構造がペルオキシターゼ活性発現に最適化されていることが示された。一方、福山らのX線構造解析の結果から、従来、機能発現に必須であるとされながらも詳細が不明であった、カルシウムイオンの結合位置についての知見が得られた。ペルオキシターゼと共に代表的なヘム酵素であるチトクロムP450については、島田らによる非天然アミノ酸の部位特異的導入によって、酸素活性化に必要なヘムポケット内のプロトン伝達機構について検討が進められ、堀らはEPRを用いてチトクロムP450NO還元酵素のヘム近傍構造を詳細に検討、他のヘム蛋白質との比較を行った。チトクロムP450NO還元酵素に関連する酵素として、ヘム型及び非ヘム型の亜硝酸還元酵素について小林はパルスラジオリシスの実験から、その反応過程を解析した。ごく最近そのX線構造解析によって立体構造が明らかになったチトクロム酸化酵素については、茂木らが大腸菌の酵素に部位特異的アミノ酸置換を適用することにより、電子移動に伴うプロトンチャンネルの検討を行い、いくつかのアミノ酸残基の役割について明らかにすることができた。北川らは共鳴ラマンスペクトルを用いて、ウシ由来のチトクロム酸化酵素と過酸化水素の反応について中間体の構造、特にヘム鉄と過酸化水素の配位様式を中心に検討し、従来予想されていた中間体とは異なった構造の存在を提唱した。また、城らは最近、生体内の酸素センサーとして注目されているFixLについて、種々の分光法からそのヘム近傍構造についての検討を行った。さらに、非ヘムの金属酵素についても長谷らがフェレドキシンとその相互作用する酸化還元酵素との間の相互作用部位を系統的なアミノ酸置換で明らかにした。
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