2000 Fiscal Year Annual Research Report
発光細菌フラビン/ニトロ還元酵素とその変異体のX線結晶構造解析
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11694194
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 宏 大分医科大学, 医学部, 助手 (80272467)
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| Keywords | フラビン / ニトロ還元酵素 / 発光細菌 / 変異体 / X線結晶構造解析 / 基質特異性 |
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| Research Abstract |
発光細菌V.fischeriが産生するフラビン還元酵素FRaseIは、広い特異性を持つ。本研究では昨年度FRase Iについて阻害剤および基質アナログとの複合体のX線結晶構造解析を行った。酵素反応機構と基質特異性発現の機構を原子レベルで明らかにするために、今年度はさらにFRase IのPhe124を種々のアミノ酸に置換した変異体の酵素反応速度解析、ならびにPhe124Ala変異体およびPhe124Trp変異体のX線結晶構造解析を行った。また、FRase Iの類縁酵素である大腸菌のニトロ還元酵素NfsBのX線結晶構造解析を2.0Aで決定した。NfsBはFRaseIと同じように、ダイマー酵素でありサブユニットの界面にダイマー当たり2分子のFMNを補酵素として結合していた。また、補酵素FMNの一方の面はタンパク質の側鎖と接触していて、もう一方の面のみが溶媒に露出していた。このことは、これらの酵素がping pong bi bi反応機構に従うことと合致した。このように、FRaseIとNfsBは3次元構造が良く似ており、発光細菌V.harveyiのフラビン還元酵素FRPとは明らかに異なっていることが分かった。このことは、サブユニットの構造を比較することによりさらに明確にすることができた。
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[Publications] Taka,H.,Kaga,N.,Fujimura,T.,Mineki,R.,Imaizumi,M.,Suzuki,Y.,Suzuki,R.,Tanokura,M.,Shindo,N.and Murayama,K: "Rapid determination of parvalbumin from Rana catesbeiana (pI4.78) by combination of ESI mass spectrometry, protein sequencing and amino acid analysis."Journal of Biochemistry. 64(4). 852-857 (2000)
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[Publications] Suzuki,R.,Nagata,K.,Kawakami,M.,Nemoto,N.,Furutani,M.,Adachi,K.,Maruyama,T.and Tanokura,M.: "Assignment of ^1H,^<13>C and ^<15>N resonances of FKBP from Methanococcus thermolithotrophicus."Journal of Biochemistry. 17(2). 183-184 (2000)
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[Publications] Murayama,K.,Shindo,N.,Suzuki,R.,Kawakami,M.,Mineki,R.,Taka,H.,Kazuno,S.,Nagata,K.,Maruyama,T.and Tanokura,M.: "Characterization of native and recombinant peptidyl prolyl cis-trans isomerases derived from Methanococcus thermolithotrophicus based on cDNA sequence."Electrophoresis. 21. 1733-1739 (2000)
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[Publications] Onishi,H.,Konishi,K.,Fujiwara,K.,Hayakawa,K.,Tanokura,M.Martinez,H.M.and Morales,M.F.: "On the tryptophan residue of smooth muscle myosin that responds to binding of nucleotide."Proceedings of National Academy of Sciences of U.S.A.. 97(21). 11203-11208 (2000)
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[Publications] Nagata,K.,Kudo,N.,Abe,K.,Arai,S.and Tanokura,M.: "Three-dimensional solution structure of oryzacystatin-I, a cysteine proteinase inhibitor of the rice, Oryza sativa L.japonica"Biochemistry. 39. 14753-14760 (2000)
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[Publications] Kobori,T.,Sasaki,H.,Lee,W.C.,Zenno,S.,Saigo,K.,Murphy,M.E.P.and Tanokura,M.: "Structure and site- directed mutagenesis of a flavoprotein from Escherichia coli that reduces nitrocompounds. Alteration of pyridine nucleotide binding by a single amino acdi substitution."Journal of Biological Chemistry. 276(4). 2816-2823 (2001)
