化学修飾ミオグロビンのシトクロームCペルオキシダーゼ活性

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640546
• Research Institution: Nara Women's University
• Principal Investigator: 塚原 敬一 奈良女子大学, 理学部, 教授 (70112117)
• Keywords: 化学修飾ミオグロビン / シトクロームCペルオキシダーゼ / 酵素活性 / ジエチレントリアミン五酢酸 / 過酸化水素 / シトクロームC / アミノポリカルボン酸 / フェリルミオグロビン

Research Abstract

シトクロームcペルオキシダーゼ(CCP)はシトクロームc(cyt c)の過酸化水素による酸化反応を触媒するヘム酵素であり,その活性中心にはメトミオグロビン(metMb)と同じプロトヘムが存在しヘム鉄はヒスチジンイミダゾールと水分子を配位している。したがって,metMbもCCP活性を示すが,その反応速度が遅いためヘムの酸化によりその活性を容易に失う。本研究ではmetMbの表面に存在するリシン残基の一つにジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)を修飾して酸性蛋白質に改変しcyt cと複合体を形成させることにより電子移動反応を促進させて,活性の改善を図ることを目的とした。1)ジエチレントリアミン五酢酸無水物によるメトミオグロビンの修飾と分離・精製を行い、DTPAの結合数を決定するためマススペクトル測定を行った。この結果に基づき、DTPAが5個、4個、および2個結合したmetMbDTPAを同定し、それぞれの結合位置を特定した。また、DTPAが1個結合したmetMbDTPAについては結合位置の特定を現在進めている。2)metMbDTPAのCCP活性の測定を行い、反応活性とDTPAの結合数との関係を検討した。cyt cの過酸化水素による酸化反応は遅いが、metMbを共存させると酸化反応速度が大きくなるが、metMbDTPAはさらに反応速度を増大させ、DTPAの結合数が増加するに伴い反応活性が大きくなった。これはmetMbDTPAとcyt cとの複合体生成定数および複合体内電子移動反応速度定数の両者が、DTPAの結合数が増すにつれて大きくなることが原因であることがわかった。また、metMbDTPAと過酸化水素との反応で生成するFerrylMb-DTPAとcyt cとの反応でも複合体生成定数と複合体内電子移動反応速度定数の両者が、DTPAの結合数が増すにつれて大きくなることがわかった。
今後、metMbDTPAとcyt cとの複合体の生成定数の決定やcytcの結合位置を特定する必要がある。

Research Products

• [Publications] K.Tsukahara,K.Kiguchi: "Cytochrome c peroxidase-like activity of metmyoglobin modified with diethylenetriaminepentaacetic acid" Chem.Lett.1998(9). 913-914 (1998)
• [Publications] K.Tsukahara,M.Goda: "Stereoselective electron-transfer reaction between metmyoglobin and chiral viologen-radical cation through pre-complexation" Chem.Lett.1998(9). 929-930 (1998)