1996 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝子組換えP450導入酵母によるハロゲン化合物分子変換システムの開発と性能評価

Research Project

Project/Area Number	07558083
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	清水透東北大学, 反応化学研究所, 教授 (40118956)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤秀明東北大学, 反応化学研究所, 助手 (60271996) 佐上郁子東北大学, 反応化学研究所, 講師 (10143033) 小波秀雄東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (40186713)
Keywords	遺伝子操作 / シトクロム / ハロゲン化合物 / 環境汚染 / バイオリアクター / バイオレメディエーション
Research Abstract	四塩化炭素やトリクロロエチレンを含むハロメタン、ハロエタン類は従来から精密器械の洗浄剤やドライクリーニングの洗浄剤として多用されてきた。これらのハロゲン化炭化水素類は安定で分解されにくく、又大量に使用されたため現在地下水汚染の主な原因になっている。これらは発癌性や誘奇形性を保持しているため、特に社会的に大きな問題になっている。これらのハロエタン類が、遺伝子操作によって導入されたネズミ肝臓シトクロムP450酵素を含む酵母によってどのように分解されるかをバイオリアクターを用いて詳細に調べた。特に今回はP450の活性部位及び分子表面に存在すると推定されるアミノぶ酸を他のアミノ酸へ変換した効果を調べた。ヘムの遠位に存在すると推定されるGlu318及びThr319をアラニンに変換すると、トリクロロエチレン、ペンタクロロエタン、及びヘキサクロロエタンに対する脱ハロゲン活性はある条件下で2倍-13倍もの大きな活性上昇が観測された。ペンタクロロエタンやヘキサクロロエタンが基質の場合、脱ハロゲン化生成物に対するプロトン化生成物の割合もこれらの変異により著しく上昇した。さらにP450分子表面に存在しかつ基質結合部位の近くに存在すると推定されるLys250、Arg251、Lys253をロイシンに変換すると、ほとんどの条件下でこれらのハロゲン化合物に対する活性が上昇した。これらの活性部位及び分子表面におけるアミノ酸の反応活性に対する役割について詳細に議論した。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] 中野亮介: "Tris (2, 2´-bipyridyl)ruthenium (II)-mediated photoinduced electron transfer of engineered cytochrome P450 1A2" Journal Photochemistry and Photobiology B : Biology. 32. 171-176 (1996)
[Publications] 中野亮介: "Conserved Glu318 at the Cytochrome P450 1A2 Distal Site is Crucial in the Nitric Oxide Complex Stability" Journal of Biological Chemistry. 271. 8570-8574 (1996)
[Publications] 柳田和孝: "Application of P450 Heterologous Expression Systems for Environmental Degradation" XI Internation Symposium on Microsomes and Drug Oxidations. 11. 76-77 (1996)
[Publications] 清水透: "Application of P450 Heterologous Expression Systems for Environmental Degradation" International Symposium for Biodegradation, Bioinformation and the World Wide Web. 1. 1-2 (1996)
[Publications] 清水透: "Structure-function Relationships of Rat Liver Cytochrome P450 1A2 : Site-directed Mutagenesis Studies" Symposium on Regulation of Drug Metabilizing Enzymes and Drug Disposition : Role of New Drug. 1. 22-23 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝子組換えP450導入酵母によるハロゲン化合物分子変換システムの開発と性能評価

Principal Investigator

清水 透 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (40118956)

Research Products

[Publications] 中野亮介: "Tris (2, 2´-bipyridyl)ruthenium (II)-mediated photoinduced electron transfer of engineered cytochrome P450 1A2" Journal Photochemistry and Photobiology B : Biology. 32. 171-176 (1996)

[Publications] 中野亮介: "Conserved Glu318 at the Cytochrome P450 1A2 Distal Site is Crucial in the Nitric Oxide Complex Stability" Journal of Biological Chemistry. 271. 8570-8574 (1996)

[Publications] 柳田和孝: "Application of P450 Heterologous Expression Systems for Environmental Degradation" XI Internation Symposium on Microsomes and Drug Oxidations. 11. 76-77 (1996)

[Publications] 清水 透: "Application of P450 Heterologous Expression Systems for Environmental Degradation" International Symposium for Biodegradation, Bioinformation and the World Wide Web. 1. 1-2 (1996)

[Publications] 清水 透: "Structure-function Relationships of Rat Liver Cytochrome P450 1A2 : Site-directed Mutagenesis Studies" Symposium on Regulation of Drug Metabilizing Enzymes and Drug Disposition : Role of New Drug. 1. 22-23 (1996)

清水透東北大学, 反応化学研究所, 教授 (40118956)

[Publications] 清水透: "Application of P450 Heterologous Expression Systems for Environmental Degradation" International Symposium for Biodegradation, Bioinformation and the World Wide Web. 1. 1-2 (1996)

[Publications] 清水透: "Structure-function Relationships of Rat Liver Cytochrome P450 1A2 : Site-directed Mutagenesis Studies" Symposium on Regulation of Drug Metabilizing Enzymes and Drug Disposition : Role of New Drug. 1. 22-23 (1996)