2009 Fiscal Year Annual Research Report
共鳴ラマン分光法によるチトクロムC酸化酵素のプロトン輸送機構の解明
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21570171
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
小倉 尚志 University of Hyogo, 大学院・生命理学研究科, 教授 (70183770)
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| Keywords | チトクロムc酸化酵素 / 呼吸鎖電子伝達系 / 酸素還元 / プロトンポンプ / 共鳴ラマン / ヘム / 構造ダイナミクス / 鉄-ヒスチジン結合 |
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| Research Abstract |
ヘムaのヒドロキシファルネシルエチル(HFE)基由来のラマン線 チトクロムc酸化酵素(CcO)の2つのヘムのうち6配位のヘムaはプロトンポンプの駆動を担うと考えられている。この反応において、ヘムa側鎖HFE基の-COHが回転する。このHFE基のコンフォメーション変化のマーカーとなるラマン線を探した。CcOの重水中と軽水中の共鳴ラマンスペクトルの比較、側鎖に-COH置換基を持つモデル化合物と持たないものの比較などをもとに、CcOの1247cm^<-1>のラマン線をヘムaのHFE基のv_<C-O>モードに帰属した。
ヘリックスXの構造ダイナミクス CO結合型CcOのCOを光解離し、6配位構造から5配位の平衡構造への構造変化を時間分解共鳴ラマン分光法(△t=10ns-5ms)により追跡した。Fe-His伸縮振動由来のラマン線はCO光解離10nsから100nsまでは220cm^<-1>で不変であったが、その後、遅延時間に対して指数関数的に低波数シフトし、平衡状態の215cm^<-1>に近づいた。変化の速度定数は、1.3×10^6s^<-1>であった。比較のためFe-プロトポルフィリンに配位子として1,2ジメチルイミダゾールとCOを配位させたモデル化合物について、同様の測定を行ったところ、Fe-N振動数は全時間領域で197cm^<-1>であり不変であった。したがって、CcOのFe-His結合におけるk=1.3×10^6s^<-1>のダイナミクスはヘリックスXの構造変化を反映していると思われる。
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Research Products
(37 results)
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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
Nagoya
Year and Date
20090726-20090730
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