2002 Fiscal Year Annual Research Report

発光細菌の発光反応関連酵素群のX線結晶構造解析

Research Project

Project/Area Number	11169206
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	田之倉優東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60136786)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐々木宏常磐短期大学, 講師 (80272467)
Keywords	生物発光 / モノオキシゲナーゼ / フラビン還元酵素 / 発光関連酵素 / X線結晶撞造解析 / ニトロ還元酵素
Research Abstract	発光細菌の発光系は発光反応を触媒するモノオキシゲナーゼであるルシフェラーゼと、そのルシフェラーゼに発光基質の還元型FMNと飽和長鎖脂肪族アルデヒドを供給する共役系酵素(FMN還元酵素FRaseI及び脂肪酸還元酵素)により構成される。Photobacterium(Vibrio)harveyiのルシフェラーゼとFMN還元酵素間の直接相互作用の証拠が見出されており、共役系を含めた複合体による効率の良い発光反応系は大変興味深い。Photorhabdus luminescensのルシフェラーゼがFMN還元酵素と比較的安定な複合体を形成することから、そのルシフェラーゼの大量発現、精製、結晶化を行った。現在、球晶が得られており、解析可能な単結晶を得るために条件検討を行っている。また、FMN還元酵素のFRaseIとアミノ酸配列上相同性が高いものの機能が明確に異なる酵素として大腸菌のニトロ還元酵素NfsBがある。大腸菌はニトロ還元酵素としてNfsBに加えてNfsAも有する。本研究では、酵素群の構造機能相関を原子レベルで詳細に解明するために、これらの酵素群のX線結晶構造解析を酵素反応速度解析とともに行なった。われわれは既に、FRaseI、NfsAおよびNfsB-NAD^+複合体の結晶構造解析をそれぞれ分解能1.8Å、1.7Åおよび2.0Åで行っている。さらに、Phe124をSer残基に置換したNfsBの変異体がフラビン還元酵素のような基質特異性を示すことから、NfsBのF124S変異体の結晶構造解析も行った。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Kato, Y., Ito, M., Kawai, K., Nagata, K., Tanokura, M: "Determinants of ligand specificity in groups I and IV WW domains as studied by surface plasmon resonance and model building"Journal of Biological Chemistry. 277・12. 10173-10177 (2002)
[Publications] Sawano, Y., Muramatsu, T., Hatano, K., Nagata, K., Tanokura, M: "Characterization of genomic sequence coding for bromelain inhibitors in pineapple and expression of its recombinant isoform"Journal of Biological Chemistry. 277・31. 28222-28227 (2002)
[Publications] Iwasaki, W., Sasaki, H., Nakamura, A., Kohama, K., Tanokura, M.: "Metal-free and Ca^<2+>-bound structures of a multidomain EF-hand protein, CBP40, from the lower eukaryote, Physarum polycephalum"Structure. 11・1. 75-85 (2003)
[Publications] Hatano, K., Kojima, M., Tanokura, M., Takahashi, K: "Nuclear magnetic resonance studies on the pK_a values and interactions of ionizable groups in bromelain inhibitor VI from pineapple stem"Biological Chemistry. 384・1. 93-104 (2003)
[Publications] Maeda, M., Takeuchi, K., Kojima, M., Tanokura, M., Kimura, K., Amemiya, Y., Kihara, H., Takahashi, K: "Kinetic studies of unfolding process of aspergillopepsinn II by pH-jump methods"Biochemical and Biophysical Research communications. 301・3. 745-750 (2003)
[Publications] Katayama, H., Nagata, K., Ohira, T., YF., Tanokura, M., Nagasawa, H.: "The solution structure of molt-inhibiting hormone from the kuruma prawn Marsupenaeus japonicus"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2003)
[Publications] 田之倉優, 阿久津秀雄, 村松知成: "生化学キーノート(Hammes, B.D, Hooper, N.M.著)"シュプリンガーフェアラーク東京. 464 (2002)
[Publications] 田之倉優, 村松知成, 八木澤仁: "分子生物学キーノート(Turner, P.C., McLennan, A.G., Bates, A.D., White, M.R.H.著)"シュプリンガーフェアラーク東京. 398 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

発光細菌の発光反応関連酵素群のX線結晶構造解析

Principal Investigator

田之倉 優 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60136786)

Research Products

[Publications] Kato, Y., Ito, M., Kawai, K., Nagata, K., Tanokura, M: "Determinants of ligand specificity in groups I and IV WW domains as studied by surface plasmon resonance and model building"Journal of Biological Chemistry. 277・12. 10173-10177 (2002)

[Publications] Sawano, Y., Muramatsu, T., Hatano, K., Nagata, K., Tanokura, M: "Characterization of genomic sequence coding for bromelain inhibitors in pineapple and expression of its recombinant isoform"Journal of Biological Chemistry. 277・31. 28222-28227 (2002)

[Publications] Iwasaki, W., Sasaki, H., Nakamura, A., Kohama, K., Tanokura, M.: "Metal-free and Ca^<2+>-bound structures of a multidomain EF-hand protein, CBP40, from the lower eukaryote, Physarum polycephalum"Structure. 11・1. 75-85 (2003)

[Publications] Hatano, K., Kojima, M., Tanokura, M., Takahashi, K: "Nuclear magnetic resonance studies on the pK_a values and interactions of ionizable groups in bromelain inhibitor VI from pineapple stem"Biological Chemistry. 384・1. 93-104 (2003)

[Publications] Maeda, M., Takeuchi, K., Kojima, M., Tanokura, M., Kimura, K., Amemiya, Y., Kihara, H., Takahashi, K: "Kinetic studies of unfolding process of aspergillopepsinn II by pH-jump methods"Biochemical and Biophysical Research communications. 301・3. 745-750 (2003)

[Publications] Katayama, H., Nagata, K., Ohira, T., YF., Tanokura, M., Nagasawa, H.: "The solution structure of molt-inhibiting hormone from the kuruma prawn Marsupenaeus japonicus"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2003)

[Publications] 田之倉優, 阿久津秀雄, 村松知成: "生化学キーノート(Hammes, B.D, Hooper, N.M.著)"シュプリンガーフェアラーク東京. 464 (2002)

[Publications] 田之倉優, 村松知成, 八木澤 仁: "分子生物学キーノート(Turner, P.C., McLennan, A.G., Bates, A.D., White, M.R.H.著)"シュプリンガーフェアラーク東京. 398 (2002)

田之倉優東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60136786)

[Publications] 田之倉優, 村松知成, 八木澤仁: "分子生物学キーノート(Turner, P.C., McLennan, A.G., Bates, A.D., White, M.R.H.著)"シュプリンガーフェアラーク東京. 398 (2002)