1997 Fiscal Year Annual Research Report
末端酸化酵素の基質酸化特異性とプロトンポンプにおける金属活性中心の役割
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09235228
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
曽根 のぶ史 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (20049034)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野口 俊介 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (30222194)
坂本 順司 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (80175364)
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| Keywords | シトクロムオキシダーゼ / キノールオキシダーゼ / シトクロムc-551 / プロトンポンプ / ヘムO / Bacillus stearothermophilus / キメラ酵素 / 塩基配列決定 |
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| Research Abstract |
1。ヘム-銅オキシダーゼにはキノールを酸化するものとシトクロムcを酸化するものがある。その特異性を分子論的に考察する目的で、大腸菌のbo型キノールオキシダーゼのサブユニットIIの親水性ドメインを好熱菌シトクロムcオキシダーゼの対応する部分で入れ換えたキメラ酵素の遺伝子をプラスミド上に作成した。これをbo型およびbo型両方のキノールオキシダーゼを欠く大腸菌で発現させた所、遅いながら大腸菌は好気的に増殖した。これからキノールオキシダーゼとTMPDシトクロムcオキシダーゼの双方の活性を持つ膜をとることができた。
2。好熱性バシラスで主に働く末端酸化酵素はcaa_3型シトクロムc酸化酵素である。しかしオルタナティブオキダーゼとしてヘムBとOのほか少量のヘムAが含まれているb(o/a)_3型酸化酵素はこの菌のシトクロムc-551を高い親和性で速く酸化することができる。この酵素は2つのサブユニット(56と20kDa)からなるが、そのブユニットIIには古細菌Sulfolobusで同定されたSoxABCDキノール酸化酵素のそれとともに膜貫通α-ヘリックスが1本しかなく、独自のサブグループを形成する。
3。より低い酸素分圧で働くヘム銅オキシダーゼとしてcb型の酵素がある。Helicobacter pyloriではこの酵素が唯一の末端酸化酵素であることを見いだし、この酵素の精製した。
4。好熱性バシラスのシトクロムc-551を枯草菌で発現するようにデザインされたプラスミドで枯草菌を形質転換したところ、好熱性バシラスのシトクロムc-551が約2.5nmol/mg程度発現した。
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[Publications] Uchida,A.,Kusano,T.Mogi,T.,Anraku,Y.and Sone,N.: "Expression of Escherichia coli bo-type ubiquinol oxidase with a chimeric subunit II having t CuA-cytochrome c domain from the thermophilic Bacillus caa3-type cytochrome c oxidase" J.Biochem.122・5. 1004-1009 (1997)
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[Publications] Yaginuma,A.,Tsukita,S.,Sakamoto,J.and Sone,N.: "Characterization of two terminal oxidase in Bacillus brevis and efficiency of energy conservation of the respiratory chain." J.Biochem.122・5. 969-976 (1997)
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[Publications] Kai,K.,Noguchi,S.and Sone,N.: "Over-expression and post-translational modification of thermophilic Bacillus cytochrome c-551 in Bacillus subtilis.J.Ferm.Bioenginer.84," J.Ferm.Bioenginer.84・3. 190-194 (1997)
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[Publications] Sakamoto,J.,Handa,Y.and Sone,N.: "A novel cytochrome b(o/a)3-type oxidase-type from Bacillus stearothermophilus catalyzes cytochrome c-551 oxidation." J.Biochem.122・4. 764-771 (1997)
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[Publications] Ishimura,Y.,Sone,N et,al: "Oxygen homeostasis and its dynamics" Springer,Tokyo, 620(112-119) (1998)
