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2010 Fiscal Year Final Research Report

Structural and biochemical studies about electron pathways in heme oxygenase-redox counterpart complex

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 20770092
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionKurume University

Principal Investigator

SUGISHIMA Masakazu  Kurume University, 医学部, 講師 (30379292)

Project Period (FY) 2008 – 2010
KeywordsX線結晶解析 / 分子間相互作用 / 生体金属分子化学
Research Abstract

Heme oxygenase (HO) catalyzes the heme degradation utilizing molecular oxygen and reducing equivalents from NADPH-cytochrome P450 reductase (CPR). The purposes of this study are the characterization of electron pathway between NAPDH bound to CPR to heme bound to HO, and the structure determination of HO-CPR complex. We attempted to characterize the electron pathway from NADPH to hydroxyheme in the conversion from hydroxyheme to verdoheme, which are reaction intermediates in HO reaction, and to characterize the function of each propionate side chain of heme in the electron transfer to the heme iron. Unfortunately, we could not obtain good crystals of HO-CPR complex, but we found the condition to stabilize this transient complex.

  • Research Products

    (41 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (32 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Protein dynamics of heme-heme oxygenase-1 complex following carbon monoxide dissociation2011

    • Author(s)
      Yamaoka M., Sugishima M.
    • Journal Title

      J.Raman Spectrosc. 42

      Pages: 910-916

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression, purification and preliminary X-ray crystallographic analysis of the cyanobacterial biliverdin reductase2011

    • Author(s)
      Watanabe A., Hirata K., Hagiwara Y., Yutani Y., Sugishima M.
    • Journal Title

      Acta Cryst.F 67

      Pages: 313-317

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reduction of oxaporphyrin ring of CO-bound α-verdoheme complexed with heme oxygenase-1 by NADPH-cytochrome P450 reductase2011

    • Author(s)
      Sato H., Higashimoto Y. Sakamoto H., Sugishima M.
    • Journal Title

      J.Inorg.Biochem. 105

      Pages: 289-296

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structures of the substrate-bound forms of red chlorophyll catabolite reductase : implications for site-specific and stereospecific reaction2010

    • Author(s)
      Sugishima M.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol. 402

      Pages: 879-891

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural insights into vinyl reduction regiospecificity of phycocyanobilin : ferredoxin oxidoreductase (PcyA)2010

    • Author(s)
      Hagiwara Y., Sugishima M.
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 285

      Pages: 1000-1007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of red chlorophyll catabolite reductase : enlargement of the ferredoxin-dependent bilin reductase family2009

    • Author(s)
      Sugishima M.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol. 389

      Pages: 376-387

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of metals in enzymatic and nonenzymatic decomposition of C-terminal alpha-hydroxyglycine to amide : an implication for the catalytic role of enzyme-bound zinc in the peptidylamidoglycolate lyase reaction2009

    • Author(s)
      Takahashi K., Harada S., Higashimoto Y., Shimokawa C., Sato H, Sugishima M.
    • Journal Title

      Biochemistry 48

      Pages: 1654-1662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of rat haem oxygenase-1 in complex with ferrous verdohaem : presence of a hydrogen-bond network on the distal side2009

    • Author(s)
      Sato H., Sugishima M.
    • Journal Title

      Biochem.J. 419

      Pages: 339-345

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NMR によって揺らぎが観測されたヘムオキシゲナーゼ表面アミノ酸の機能解析2011

    • Author(s)
      原田二郎、原田英里砂、東元祐一郎、杉島正一
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-03-26
  • [Presentation] Elucidation of heme-recognition mechanism of rat heme oxygenase-1 by relaxation dispersion spectroscopy2010

    • Author(s)
      Harada E., Sugishima M.
    • Organizer
      XXIVth International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (ICMRBS)
    • Place of Presentation
      Cairns
    • Year and Date
      20100822-20100827
  • [Presentation] Roles of zinc and iron in peptide amidation.2010

    • Author(s)
      Shimokawa C., Harada S., Higashimoto Y., Sato H., Sugishima M., Noguchi M.
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] 微細結晶を用いたシアノバクテリア由来ビリベルジンリダクターゼの結晶学的研究2010

    • Author(s)
      渡邉彩、平田邦生、萩原義徳、油谷裕子、杉島正一
    • Organizer
      平成22年度日本結晶学会年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-12-03
  • [Presentation] Structural insights into ferredoxin dependent bilin reductases2010

    • Author(s)
      Sugishima M.
    • Organizer
      The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010)
    • Place of Presentation
      Busan
    • Year and Date
      2010-11-02
  • [Presentation] 基質結合型結晶構造から推定されるred chlorophyll catabolite reductaseの反応機構2010

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Presentation] NMRによるヘムオキシゲナーゼのヘム認識機構の解明2010

    • Author(s)
      原田英里砂、杉島正一
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-06-17
  • [Presentation] Hinge欠損型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と相互作用解析2010

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      平成22年度日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2010-05-23
  • [Presentation] カベオリンによるヘムオキシゲナーゼ-1の活性阻害および阻害機構の解明2010

    • Author(s)
      平順一、杉島正一
    • Organizer
      平成22年度日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2010-05-22
  • [Presentation] ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の構造解析2010

    • Author(s)
      佐藤秀明、杉島正一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      東大阪
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] ペプチドアミド化反応における亜鉛および鉄イオンの役割2010

    • Author(s)
      下川千寿、原田沙織、東元祐一郎、佐藤秀明、杉島正一、野口正人
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      東大阪
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] シロイヌナズナ由来red chlorophyll catabolite reductaseおよびF218V変異体の基質結合型結晶構造2010

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      第51回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] クロロフィル代謝関連酵素Red chlorophyll catabolite reductaseの立体構造2009

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      日本結晶学会2009年年会
    • Place of Presentation
      西宮
    • Year and Date
      2009-12-05
  • [Presentation] フェレドキシン依存性ビリン還元酵素PcyAの部位特異的還元反応を制御する構造要因2009

    • Author(s)
      萩原義徳、杉島正一
    • Organizer
      日本結晶学会2009年年会
    • Place of Presentation
      西宮
    • Year and Date
      2009-12-05
  • [Presentation] クロロフィル代謝関連酵素Red Chlorophyll Catabolite Reductaseの立体構造2009

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-22
  • [Presentation] ラットヘムオキシゲナーゼ-1と基質ヘムとの結合における誘導適合モデルのカロリメトリー解析2009

    • Author(s)
      岩崎浩之、杉島正一
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-10-22
  • [Presentation] ヘム分解酵素ヘムオキシゲナーゼのヘム結合解析とヘムセンサーとしての応用2009

    • Author(s)
      古賀真也、岩崎浩之、小松英幸、杉島正一
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] α-ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の電気化学と結晶構造2009

    • Author(s)
      佐藤秀明、杉島正一
    • Organizer
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Peptidylamidoglycolate lyase 反応における鉄および亜鉛イオンの役割2009

    • Author(s)
      下川千寿、原田沙織、東元祐一郎、佐藤秀明、杉島正一、野口正人
    • Organizer
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] クロロフィル代謝関連酵素Red Chlorophyll Catabolite Reductaseの立体構造2009

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Crystal structure of red chlorophyll catabolite reductase(RCCR) reveals that RCCR and ferredoxin dependent bilin reductase were evolved from the common ancestor2009

    • Author(s)
      Sugishima M.
    • Organizer
      International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors of Photosynthetic Organisms (ICTPPO) 2009
    • Place of Presentation
      Pacific grove
    • Year and Date
      2009-07-28
  • [Presentation] Molecular mechanism of the two-step reduction catalyzed by PcyA2009

    • Author(s)
      Hagiwara Y., Sugishima M.
    • Organizer
      International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors of Photosynthetic Organisms (ICTPPO) 2009
    • Place of Presentation
      Pacific grove
    • Year and Date
      2009-07-27
  • [Presentation] クロロフィル代謝関連酵素Red Chlorophyll Catabolite Reductaseの結晶構造2009

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-05-20
  • [Presentation] クロロフィル代謝関連酵素Red Chlorophyll Catabolite Reductaseの立体構造2009

    • Author(s)
      杉島正一
    • Organizer
      平成21年度日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-05-17
  • [Presentation] 等温滴定カロリメトリーによるラットヘムオキシゲナーゼ-1の基質結合における誘導適合モデルの検討2009

    • Author(s)
      岩崎浩之、大村昇、杉島正一
    • Organizer
      平成21年度日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-05-16
  • [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、東元祐一郎、坂本寛、杉島正一、野口正人
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2009-03-29
  • [Presentation] Snapshots in the reaction pathway of bilin reductase PcyA2008

    • Author(s)
      Hagiwara Y., Sugishima M.
    • Organizer
      XXI congress of the International Union of Crystallography (IUCr2008)
    • Place of Presentation
      吹田
    • Year and Date
      20080828-20080829
  • [Presentation] CO配位型ベルドヘムー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、東元祐一郎、坂本寛、杉島正一
    • 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
    • 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、杉島正一
    • 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
    • Year and Date
      2008-12-10
  • [Presentation] ラット由来ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の結晶構造2008

    • Author(s)
      杉島正一
    • 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
    • Year and Date
      2008-12-10
  • [Presentation] ビリン還元酵素PcyAの反応経路における段階別スナップショット2008

    • Author(s)
      萩原義徳、杉島正一
    • Organizer
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-06-11
  • [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、杉島正一
    • Organizer
      平成20年度日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-05-18
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/msugishima76/

URL: 

Published: 2012-02-13   Modified: 2016-04-21  

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