2020 Fiscal Year Research-status Report
Discovery of specific redox systems for bacterial cytochrome P450s
Project/Area Number |
18K04846
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
平川 秀彦 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (90451799)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | シトクロムP450 / 電子伝達システム / スクリーニング / 自己集合 |
Outline of Annual Research Achievements |
シトクロムP450は活性化されていない炭化水素に官能基を直接導入することができる酵素であり、物質変換用触媒としての利用が期待されている。しかし、本酵素は単独では触媒活性を発揮できず、電子伝達タンパク質と一時的に複合体を形成した際に電子を受け取り、活性種を生成する必要がある。適切な基質が存在しない場合や電子伝達タンパク質がシトクロムP450と適切な配向で複合体を形成できない場合は、シトクロムP450に電子が伝達されず、電子伝達タンパク質やその還元酵素(ドメイン)に電子が留まることとなる。その結果、溶存酸素との酸化反応により還元力を無駄に消費することになる。したがって、反応を指標とした場合、パートナーとなる電子伝達タンパク質と基質の一方を先に特定することは困難である。 本研究では、シトクロムP450、電子伝達タンパク質、還元酵素を人為的に集合させた場合に、基質非存在下におけるシトクロムP450―電子伝達タンパク質間の相互作用が、還元酵素による電子伝達タンパク質の還元反応を競合的に阻害する現象を利用し、その相互作用を検出できることをモデル酵素系により明らかにしている。様々な細菌に由来するシトクロムP450、電子伝達タンパク質、電子伝達タンパク質還元酵素を、自発的に集合するタンパク質足場に連結した融合タンパク質を構築し、本研究のコンセプトの実証を進めた。 また、シトクロムP450への電子のフローを制御するために、補酵素再生酵素との組み合わせについて検討を進めた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症に対応する必要があり、実験を実施できない期間が大幅に生じてしまったため。
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Strategy for Future Research Activity |
ターゲットのシトクロムP450に対して、適切なパートナーとして選択された電子伝達タンパク質および電子伝達タンパク質還元酵素を用いて、変換反応を確認し、本研究のコンセプトを実証する。
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Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症への対応により、実験の実施が大幅に制限されたため。また、予定されていた招待講演が一年延期となったため。 次年度では、本来予定されていた実験の実施および延期された招待講演のための費用として使用する計画である。
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