2013 Fiscal Year Annual Research Report
プロトクロロフィリド還元酵素とニトロゲナーゼ：安定な多重結合還元の共通反応基盤
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23370020
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
藤田 祐一 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (80222264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 繁 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 名誉教授 (40108634)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 酵素反応 / 電子伝達 / プロトン移動 / 電子スピン共鳴 / 鉄硫黄クラスター / クロロフィル生合成 / ニトロゲナーゼ |
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| Research Abstract |
暗所作動型プロトクロロフィリド（Pchlide）還元酵素（DPOR）は、PchlideのC17=C18二重結合を還元し、クロロフィルaの直接の前駆体クロロフィリドaを生成する。基質結合型の結晶構造から、Pchlideの C17とC18へのプロトン供与体として各々Pchlide自身のプロピオン酸とBchB-Asp274が予想された。これらプロトン供与体からのプロトン移動をブロックするために、BchB-Asp274をAlaに置換したD274Aとプロピオン酸がアクリル酸に置換された基質アナログであるクロロフィルcを組み合わせ、反応中間体のトラップを試みた。その過程で、特に、基質としてPchlide、酵素としてBchB-D274AをもつNB-タンパク質による反応で大きな吸収スペクトル変化が認められた。今年度は、このスペクトル変化をグローバル解析することにより、反応中間体とそれに対応するスペクトル成分およびD274Aにおける各Stateの時定数を以下のように推定した：Pchlide (State 0) ―>Pchlideアニオンラジカル (State 1; 300 s) ―>Pchlideニュートラルラジカル (State 2; 3138 s) ―>アニオン中間体 (State 3; 2913 s) ―>クロロフィリド
DPORの反応中間体の追跡と並行して、DPORに対して何らかの作用が推察されるBchJタンパク質の生化学的機能解析を行った。Pchlideには8位置換基がビニル基であるジビニル型 (DV-Pchlide) とエチル基であるモノビニル型 (MV-Pchlide) が存在するが、BchJ存在下でDPOR反応を行うと、DV-Pchlideに対する触媒作用がより長く持続することがわかった。このようなBchJの作用の生化学的基盤については今後の研究課題となる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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