2009 Fiscal Year Annual Research Report
ヘム蛋白質のアロステリック効果における情報伝達の構造化学
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21350098
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
北川 禎三 University of Hyogo, 大学院・生命理学研究科, 教授 (40029955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 尚志 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (70183770)
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| Keywords | 生体分子科学 / 生物物理 / アロステリック効果 / 振動分光学 / ヘム蛋白質 / 共鳴ラマン / ガスセンサー蛋白 / 生体生命情報学 |
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| Research Abstract |
ヘモグロビン(Hb)は、アロステリック効果を持つ典型的な蛋白質として最もよく研究されており、我々もこれまで共鳴ラマン分光法を用いて蛋白からヘムへの張力とサブユニット問相互作用との関係,つまり四次構造の構造化学的詳細を明らかにしてきた.本研究では、ヘム鉄が還元されないために酸素が結合できないサブユニットを2個もつヒトヘモグロビンMについて、共鳴ラマン分光法で調べた.α或はβサブユニットの近位(F8)或は遠位(E7)ヒスチジンがチロシンに置換している4種のHb Mのうちで、HbM Saskatoonのみが6配位構造を取り、それが酵素で容易に還元される事が、他のHb Mと著しく異なっている.その理由を明らかにするために、全てのHb MにおけるE7及びF8チロシンのイオン化状態を紫外共鳴ラマン分光法で調べ、又可視共鳴ラマン分光法でFe-0(Tyr)結合の伸縮振動を観測した。Hb M Iwate (αF8Tyr), M Boston (αE7Tyr)及びM Hyde Park (RF8Tyr)は、イオン化したチロシンによる紫外共鳴ラマンバンドを2本1603cm^<-1> (Y8a')と11667cm^<-1> (Y9a')に示したが、HbM Saskatoonはそれらに加えて中性チロシンのバンドを1620と1175cm^<-1>に与えた.Hb M Saskatoonのヘムに結合しているチロシンには2種の状態があるという証拠は、可視共鳴ラマン法でも得られた。これらの結果は、Hb M Saskatoonのヘム鉄に配位したRE7Tyrが中性状態とイオン化状態の平衡にある事を示す。その事が、酵素で容易に還元される理由であろうと思われる.Hb Mと正常ヒトHbとの紫外共鳴ラマンスペクトルの比較から、metHb M SaskatoonとmetHb M Hyde Parkはヒト正常metHbと同様に四次構造としてはR(relaxed)状態にあるが、metHb M Iwate, metHb M Boston,及びmetHb M MilwaukeeはT(tense)状態に置かれている事が明らかになった。
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[Journal Article] Nickel(II) complexes of TPA ligands with 6-phenyl substituents PhnTPA. Structure and H_2O_2-reactivity2010
Author(s)
Tano, T., Doi, Y., Inosako, M., Kunishita, A., Kubo, M., Ishimaru, H., Ogura, T., Sugimoto, H., Itoh, S.
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Journal Article] A square-planar Ni(II) complex with an N_2S_2 donor set similar to the active centre of nickel-containing superoxide dismutase and its reaction with superoxide2010
Author(s)
Nakane, D., Kuwasako, S., Tsuge, M., Kubo, M., Funahashi, Y., Ozawa, T., Ogura, T., Masuda, H.
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Journal Title
Chem.Commun. 46
Pages: 2142-2144
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of the Fe-O_2 and the Fe=O Heme Species for Indoleamine 2, 3-Dioxygenase during Catalytic Turnover2010
Author(s)
Yanagisawa, S., Yotsuya, K., Hashiwaki, Y., Horitani, M., Sugimoto, H., Shiro, Y., Appelman, E.H., Ogura
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Journal Title
Chem.Lett. 39
Pages: 36-37
Peer Reviewed
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[Journal Article] Spectroscopic Characterization of a Hydroperoxo-Heme Intermediate : Conversion of a Side-On Peroxo to an End-On Hydroperoxo Complex2009
Author(s)
Liu, J.G., Ohta, T., Yamaguchi, S., Ogura, T., Sakamoto, S., Maeda, Y., Naruta, Y.
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Journal Title
Angew.Chem.Int.Ed. 48
Pages: 9262-9267
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geometric and electronic structure and reactivity of a mononuclear 'side-on' nickel(III)-peroxo complex2009
Author(s)
Cho, J., Sarangi, R, Annaraj, J., Kim, S.Y., Kubo, M., Ogura, T., Solomon, E.I., Nam, W.
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Journal Title
Nature Chemistry 1
Pages: 568-572
Peer Reviewed
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[Journal Article] Oxidation Reactivity of a Bis(μ-oxo) Dinickel(III) Complexes : Arene Hydroxylation of the Supporting Ligand2009
Author(s)
Honda, K., Cho, J., Matsumoto, T., Roh, J., Furutachi, H., Tosha, T., Kubo, M., Fujinami, S., Ogura, T., Kitagawa, T., Suzuki, M.
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Journal Title
Angewandte Chemie, Int.Ed. 121
Pages: 3354-3357
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mononuclear Copper (II)-Superoxo Complexes that Mimic the Structure and Reactivity of the Active Centers of PHM and DβM2009
Author(s)
Kunishita, A., Kubo, M., Sugimoto, H., Ogura, T., Sato, K., Takui, T., Itoh, S.
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Journal Title
J.Am.Chem.Soc. 131
Pages: 2788-2789
Peer Reviewed
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[Presentation] C-H Bond Activation by Peroxodiiron(III)Complexes2009
Author(s)
Susumu Kyuda, Yoshimi Kawade, Hideki Furutachi, Shuhei Fujinami, Masatatsu Suzuki, Takehiko Tosha, Teizo Kitagawa, Minoru Kubo, Takashi Ogura
Organizer
The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
Place of Presentation
名古屋国際会議場
Year and Date
20090726-20090730
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