PHYSIOLOGICAL ROLE OF THE SIDE-CHAIN ASYMMETRY OF PORPHYRINES THAT ARE UTILIZED IN NATURE

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18550159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Chemistry related to living body
• Research Institution: Yokohama College of Pharmacy (2007-2008); Kurume University (2006)
• Principal Investigator: OMATA Yoshiaki Yokohama College of Pharmacy, 薬学部, 教授 (20268840)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NOGUCHI Masato 久留米大学, 医学部, 教授 (10124611) ; HIGASHIMOTO Yuichiro 久留米大学, 医学部, 準教授 (40352124) ; SATO Hideaki 久留米大学, 医学部, 準教授 (60271996) ; SUGISHIMA Masakazu 久留米大学, 医学部, 講師 (30379292)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: ポルフィリン / ウロポルフィリノーゲン / ウロポルフィリノーゲンIII合成酵素 / 先天性骨髄性ポルフィリン症 / ハイドロキシメチルビラン / ハイドロキシメチルビラン合成酵素

Research Abstract

生物が利用するポルフィリン類が非対称な分子であることを決定づける、生合成過程4段階目のウロポルフィリノーゲンIII合成酵素(UROS)の性質を検討した。先天性骨髄性ポルフィリン症患者ではUROSの機能が劣っているが、ヒトUROSの場合には酵素の内部に存在するシステインが機能低下と関係していることが判った。アミノ酸変異酵素の性質から基質の結合や反応に関わるアミノ酸を同定し、酵素と基質の結合状態を推定した。

Research Products

• [Journal Article] Crystal structure of rat haem oxygenase-1 in complex with ferrous verdohaem : Presence of a hydrogen bond network on the distal side (2009)
  • Author(s): Sato, H.、Sugishima, M.、Sakamoto, H.、Higashimoto, Y.、Shimokawa, C.、Fukuyama, K.、Palmer, G.、Noguchi, M.
  • Journal Title: Biochem. J. 419 Pages: 339-345
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mass spectrometric identification of lysine residues of heme oxygenase-1 that are involved in its interaction with NADPH-cytochrome P450 reductase (2008)
  • Author(s): Higashimoto, Y.、Sugishima, M.、Sato, H.、Sakamoto, H.、Fukuyama, K.、Palmer, G.、 Noguchi, M.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 367 Pages: 852-858
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interaction between heme and synthetic peptides containing heme regulatory motifs of rat heme oxygenase-2 (2007)
  • Author(s): Nakashima, S.、Higashimoto, Y.、Noguchi, M.、Sakamoto, H.
  • Journal Title: Peptide Science 44 Pages: 249-250
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemical reduction of ferrous α-verdoheme in complex with heme oxygenase-1 (2007)
  • Author(s): Sato, H.、Higashimoto, Y.、Sakamoto, H.、Sugishima, M.、Takahashi, K.、Palmer, G.、Noguchi, M.
  • Journal Title: J. Inorg. Biochem 101 Pages: 1394-1399
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alternative cyanide-binding modes to the kaem iron in haem oxygenase (2007)
  • Author(s): Sugishima, M.、Oda, K.、Ogura, T.、Sakamoto, H.、Noguchi, M.、Fukuyama, K.
  • Journal Title: Acta Crystallogr. F 63 Pages: 471-474
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] X-ray crystallographic and biochemical characterization of the inhibitory action of an imidazole-dioxolane compound on heme oxygenase (2007)
  • Author(s): Sugishima, M.、Higashimoto, Y.、Oishi, T.、Takahashi, H.、Sakamoto, H.、Noguchi, M.、Fukuyama, K.
  • Journal Title: Biochemistry 46 Pages: 1860-1867
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The raction of heme-and verdoheme-heme oxygenase-1 complexes with FMN-depleted NADPH-cytochrome P450 reductase. Electrons required for verdoheme oxudation can be transferred through a pathway not involving FMN (2006)
  • Author(s): Higashimoto, Y.、Sato, H.、Sakamoto, H.、Takahashi, K.、Palmer, G.、Noguchi, M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 281 Pages: 31659-3167
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の還元反応 (2009)
  • Author(s): 佐藤秀明
  • Organizer: 日本化学会第89春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] 質量分析法によるヘムオキシゲナーゼとNADPH-シトクロムP450還元酵素、ビリベルジン還元酵素との相互作用解析 (2008)
  • Author(s): 東元祐一郎
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] CO配位型ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ複合体のオキサポルフィリン環の還元 (2008)
  • Author(s): 佐藤秀明
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] Crystal structure of rat verdoheme-heme oxygenase-1 complex (2008)
  • Author(s): Sugishima, M.
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] 質量分析法によるヘムオキシゲナーゼとNADPH-シトクロムP450還元酵素、ビリベルジン還元酵素との相互作用解析 (2008)
  • Author(s): 東元祐一郎
  • Organizer: 平成20年度日本生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス
  • Year and Date: 2008-05-17
• [Presentation] α-ベルドヘム-ラットヘムオキシゲナーゼ-1複合体の電気化学的還元 (2007)
  • Author(s): 佐藤秀明
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Presentation] FMN欠失NADPH-シトクロムP450還元酵素を用いたヘムオキシゲナーゼ反応における電子授受機構の検討 (2007)
  • Author(s): 東元祐一郎
  • Organizer: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2007-05-25
• [Presentation] イミダゾール-ジオキソレン化合物によるヘムオキシゲナーゼの阻害機構 (2007)
  • Author(s): 杉島正一
  • Organizer: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2007-05-25
• [Presentation] NADPH-シトクロムP450還元酵素からヘムオキシゲナーゼへの電子伝達機構の検討 (2007)
  • Author(s): 東元祐一郎
  • Organizer: 平成19年度日本生化学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 宮崎県立図書館
  • Year and Date: 2007-05-19
• [Presentation] Degradation of ferriprotoporphyrine IX dimethyl ester by rat heme ocygenase-1 (2006)
  • Author(s): Sato, H.
  • Organizer: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2006-06-19
• [Presentation] Reactions of heme and verdoheme in complex with heme oxygenase-1 with NADPH/FMN-depleted NADPHcytochrome P450 reductase system (2006)
  • Author(s): Higashimoto, Y.
  • Organizer: 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2006-06-19
• [Book] 酵素ハンドブック (2008)
  • Author(s): 小俣義明、野口正人
  • Total Pages: 877-885
  • Publisher: 朝倉書店
• [Book] 生化学辞典 (2007)
  • Author(s): 野口正人
  • Total Pages: 4, 88, 181, 276, 361, 370, 419, 423, 512, 788, 900, 902, 907, 933, 1128, 1133, 1190, 1214, 1226-1230, 1233, 1294-1296, 1307, 1348, 1365
  • Publisher: 東京化学同人
• [Book] シンプル生化学 (2007)
  • Author(s): 野口正人
  • Total Pages: 45-53, 97-104, 115-134
  • Publisher: 南江堂