2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヘムオキシゲナ－ゼ（ＨＯ）反応における電子の授受およびＨＯ内部の電子伝達機構
| Project/Area Number |
24590366
|
|---|
| Research Institution | Teikyo University |
|---|
Principal Investigator |
野口 正人 帝京大学, 福岡医療技術学部, 教授 (10124611)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 秀明 久留米大学, 医学部, 准教授 (60271996)
杉島 正一 久留米大学, 医学部, 准教授 (30379292)
東元 祐一郎 久留米大学, 医学部, 准教授 (40352124)
原田 二朗 久留米大学, 医学部, 講師 (10373094)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 生理的ヘム分解 / ヘムオキシゲナーゼ / シトクロムp450還元酵素 / 蛋白質間の電子伝達 / 酸素分子の活性化 / ビリルビン / ビリベルジン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ヘムオキシゲナーゼ(HO)はNADPH-シトクロムP450還元酵素(CPR)からの還元力を用いて、ヘムをビリベルジン、鉄、一酸化炭素へと分解する。CPRにはopen型とclose型の二種類のconformationがあり、CPRのヒンジ領域の一部を切除するとopen型が安定化される(Hamdane D et al., J. Biol. Chem., 284, 11374-84 (2009))。我々は、open型を安定化した変異CPR(ΔTGEE)が、ヘム－HO-1複合体に安定に結合すること、また、ΔTGEE－ヘム－HO-1複合体の結晶構造を発表した(Sugishima M et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, 2524-9 (2014))。本研究では、ΔTGEE－ヘム－HO-1複合体の結晶構造が、溶液中でも同様の構造であることをSAGA-LSでのX線小角散乱実験により確認した。さらに、電子顕微鏡および架橋実験による解析から、野生型CPRもΔTGEEと同様にopen型でヘム－HO-1複合体と結合することを確認した。また、close型をジスルフィド結合により安定化させた変異CPR(Xia C et al., J. Biol. Chem. 286, 16246-60 (2011))は、沈降平衡法による超遠心分析からヘム－HO-1複合体とほとんど相互作用しないことが示唆された。これらの結果から、野生型CPR－ヘム－HO-1複合体の立体構造はΔTGEE－ヘム－HO-1複合体の結晶構造とよく似ており、open型CPRのみがヘム－HO-1複合体と相互作用することが示唆された。よってHOによるヘム分解過程には、open型とclosed型のCPRとHOが交互に相互作用することにより、ヘム分解に必要とされる7電子が受け渡されると考えられた。
|
