2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25291038
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
樋口 芳樹 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (90183574)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | X線結晶解析 / 酸素耐性酵素 / Ni酵素 / ヒドロゲナーゼ / 燃料電池 / 中性子結晶解析 / 反応機構 / プロトンチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，酸素耐性をもつ複数の [NiFe]-ヒドロゲナーゼについてその酸素耐性の構造基盤を解明することを初期目的とする．また，これらの結果を元に酸素に阻害される金属酵素に酸素耐性機能を付与する普遍的な「しくみ」を見出し，酵素やモデル化合物の改変・設計に対して有用な情報を提供することを最終目標とした．さらに標準タイプ（酸素抵抗性をもつが耐性をもたない）酵素については，中性子結晶解析法による構造化学的研究を進展させた．下記にまとめる．
１．新規酸素耐性[NiFe]-ヒドロゲナーゼ（Hyd2）のX線構造生物学： 好熱菌（Citrobacter sp. S-77）の[NiFe]-ヒドロゲナーゼについて空気酸化型，水素還元型およびK3Fe(CN)6による強制酸化型のＸ線結晶構造解析を行った．構造解析の結果，本酵素のNi-Fe活性部位に一番近くに位置している近位[4Fe4S]クラスターは，水素還元型では，標準タイプ酵素のものと全く同じ構造（正六面体様構造）をもっていた．K3Fe(CN)6による強制酸化型では，これまで知られていた酸素耐性酵素（Hyd1）に見られるようにそのクラスターの構造は変化していたが，その変化の仕方は異なっていた．今後は，酸素耐性と近位[4Fe4S]クラスターの構造変化の関連についてさらに詳細に検討する．
２．標準タイプの[NiFe]-ヒドロゲナーゼの中性結晶解析用巨大単結晶の調製： 本酵素を精製後に重水置換した試料から1.5mm3の単結晶を調製した．その結晶について中性子回折実験を行ったところ，2.0 A分解能の回折データの取得に成功した．現在，構造解析および精密化を進めている．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] "Newton's Cradle" Proton Relay with Amide-imidic Acid Tautomerization in Inverting Cellulase Visualized by Neutron Crystallography2015
Author(s)
A. Nakamura, T. Ishida, K. Kusaka, T. Yamada, S. Fushinobu, I. Tanaka, S. Kaneko, K. Ohta, H. Tanaka, K. Inaka, Y. Higuchi, N. Niimura, M. Samejima and K. Igarashi
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Journal Title
Science Advances
Volume: Aug; 1(7)
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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