2001 Fiscal Year Annual Research Report
円口類ヘモグロビン、ミオグロビン分子の構造・機能・進化
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13680740
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
今井 清博 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (50028528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 洋 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (20127294)
矢沢 洋一 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (30000871)
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| Keywords | 円口類 / ヤツメウナギ / ヘモグロビン / 一次構造 / 酸素平衡特性 / アロステリック効果 / 電子常磁性共鳴スペクトル |
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| Research Abstract |
単量体ヘモグロビンと四量体ヘモグロビンをつなぐ位置にある円口類ヘモグロビンの構造と機能を明らかにするため、北海道と新潟県の河川で捕獲したヤツメウナギの血液を採取して、イオン交換樹脂カラムによって2つのヘモグロビン成分(Hb I、Hb II)を分離し、所定の実験を行なって、下記の結果を得た。
1.ヘモグロビン成分の一次構造(アミノ酸配列)の決定:Hb Iの一次構造を決定した。それは従来報告されている海で捕獲したヤツメウナギのヘモグロビンの一次構造と同一であった。Hb IIの一次構造決定は目下進行中。
2.赤血球の酸素平衡特性:弱いBohr効果(Bohr係数=-0.12)と弱い協同作用(Hill係数=1.5)がみられた。
3.溶血液の酸素平衡特性:酸素親和性は赤血球のそれと類似していた。一定の強さのBohr効果(Bohr係数=-0.27)がみられた他、協同作用のpH依存性(pH6.2でHill係数=1.40、pH9.0でHill係数=1.02)がみられた。蛋白濃度を8μMから1mMまで変えると、酸素親和性は約2倍だけ低下し、Hill係数は1.02から1.22まで増加した。各種アロステリック因子の効果をみると、ATP, IHP, DPGはそれぞれ単独では有意な効果を示さなかったが、CO_2はDPG存在下でわずかに酸素親和性を低下させた。
4.電子常磁性共鳴スペクトル:還元型NO誘導体の極低温(35K,77K)でのスペクトルは、ミオグロビンまたはヘモグロビンβ鎖のNO誘導体でみられる典型的な六配位型の特徴を示した。酸化型の極低温(5Kまで)でのスペクトルのg=6付近のシグナルは軸対称性と異方性の2つの成分の混ざりであり、pH変化と共にそれらの割合が変化した。
今後、分離した個々のヘモグロビン成分について同様の実験を行い、成分間の特性の差異とその意味について検討する予定である。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] R.Ito: "A new look on the position of the oxygen equilibrium curve of human adult hemoglobin at rest and during exercise with special reference to the effectiveness of the Bohr shift"Zoological Science. 18. 905-908 (2001)
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[Publications] K.Imai: "Description of hemoglobin oxygenation under universal solution conditions by a global allostery model with a single adjustable parameter"Biophysical Chemistry. (印刷中).
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[Publications] B.Venkatesh: "Coordination geometry of Cu-porphyrin in Cu(II)-Fe(II) hybrid hemoglobins studied by Q-band EPR and resonance Raman spectroscopies"Journal ofInorganic Biochemistry. (印刷中).
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[Publications] S.Nagatomo: "Changes in the abnormal α-subunit upon CO-binding to the normal β-subunits of Hb M Boston : Resonance Raman, EPR, and CD study"Biophysical Chemistry. (印刷中).
