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2007 Fiscal Year Annual Research Report

光ラジカル化によるヌクレオチド関連酵素の活性機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19614005
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

小堀 康博  Shizuoka University, 理学部, 准教授 (00282038)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村井 久雄  静岡大学, 理学部, 教授 (50142261)
Keywords結核菌 / カタラーゼーペロキシダーゼ / 時間分解電子スピン共鳴 / ラジカル / メチオニン / ヘムポケット / 薬物認識 / 立体構造
Research Abstract

結核菌のカタラーゼーペロキシダーゼ(KatG)酵素における酵素反応初期過程を時間分解電子スピン共鳴法で室温において観測した。KatG-アントラキノンスルフォン酸(薬物)の複合体において,レーザー光照射による光誘起電子移動反応を観測し,メチオニンカチオンラジカルと電子受容した薬物のアニオンラジカルで構成されるスピン相関ラジカル対をナノ秒領域で観測することに成功した。得られた測定結果から,この薬物はKatGヘムポケット内部に存在し,近傍のヘム,トリプトファン,チロシン残基を介して高速の電荷分離過程が起こっていることが示唆された。これまで,77KにおけるKat酵素反応中間体の電子スピン共鳴測定では,ヘム近傍のチロシン残基が酵素反応によってラジカルとなっていることが報告されている。今回の光ラジカル化による時間分解電子スピン共鳴測定の結果から,室温では,酵素反応においてメチオニンが酸化されることを示した。以上のことから,本酵素反応機構を明らかにする上で極めて重要な結果が得られたと考えている。さらに,電子スピン共鳴スペクトルから,メチオニンラジカルにおける立体構造,ラジカル対の相対分子配向,ラジカル間の距離および交換相互作用を決定しヘムポケット内部における薬物分子の位置や電子的相互作用を見積もることに成功した。これらの情報は,酵素によって認識される薬物やアミノ酸の位置や構造,立体配置を決定するために有用である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2008 2007

All Presentation (10 results)

  • [Presentation] 時間分解ESRによるキノン類と酵素Kateの光化学反応の観測2008

    • Author(s)
      朽方 将登
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会(2008)
    • Place of Presentation
      立教大学 池袋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-30
  • [Presentation] 水素結合に基づく自己集合ヘテロカプセル内でのゲスト配向と回転挙動2008

    • Author(s)
      北川 仁美
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会(2008)
    • Place of Presentation
      立教大学 池袋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] ヒト血清アルブミンに結合したアントラセンカルボキシレートの光化学反応2008

    • Author(s)
      足利 慎太郎
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会(2008)
    • Place of Presentation
      立教大学 池袋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 時間分解ESR法によるタンパク質ラジカルの構造と運動の観測2007

    • Author(s)
      小堀 康博
    • Organizer
      分子科学研究所研究会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構 岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2007-12-18
  • [Presentation] レ-ザ-光を用いたKatGにおける反応初期過程の研究2007

    • Author(s)
      朽方 将登
    • Organizer
      分子科学研究所研究会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2007-12-17
  • [Presentation] ウシ血清アルブミンとキノン類における光誘起電子移動2007

    • Author(s)
      加藤 弥生
    • Organizer
      分子科学研究所研究会
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構 岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2007-12-17
  • [Presentation] Photoinduced Electron Transfer of 9,10・Anthraquinone-2, 6-dissulfonate Boand in Bovine Serum Albumins2007

    • Author(s)
      加藤 弥生
    • Organizer
      A Joint Conference of the International Symposium on Electron Spin Science and the 46th Annual Meeting of the Society of Electron Spin Science and Technology
    • Place of Presentation
      Granship, Shizuoka, Japan
    • Year and Date
      2007-11-08
  • [Presentation] ヒト血清アルブミンの光ラジカル化による立体構造変化2007

    • Author(s)
      小堀 康博
    • Organizer
      2007年光化学討論会
    • Place of Presentation
      信州大学松本キャンパス
    • Year and Date
      2007-09-26
  • [Presentation] 生体分子における長距離電子移動機構:時間分解ESRによる解析2007

    • Author(s)
      小堀 康博
    • Organizer
      名古屋大学大学院理学研究科物理学教室講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学大学院理学研究科
    • Year and Date
      2007-07-13
  • [Presentation] Motion and Structure of Amino Acid Radicals Produced by Photoinduced Electron Transfer in Serum Albumins2007

    • Author(s)
      小堀 康博
    • Organizer
      10th International symposium on spin and magnetic field effects in chemistry and related phenomena
    • Place of Presentation
      S.ServoloVenice-Italy
    • Year and Date
      2007-06-21

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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