2015 Fiscal Year Research-status Report
時分割Ｘ線および中性子解析によるシトクロムb5還元酵素の触媒機構の全容解明
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25440037
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
玉田 太郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, リーダー (50391248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 優 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 博士研究員 (80710772)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 酸化還元酵素 / 高分解能X線結晶構造解析 / 中性子結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NADHシトクロムb5還元酵素（b5R）は酸化還元酵素の１つであり、生体内において不飽和脂肪酸の合成、薬物代謝、コレステロールの合成、赤血球の維持などに関与している。b5Rが触媒する酸化還元サイクルにおいて、b5Rは電子供与体であるNADHから電子を２つ受け取り、2つあるドメインの境界に存在する補因子（FAD）を介して、電子受容体であるシトクロムb5（b5）に１つずつ電子を伝えることが分光学的手法により明らかにされているが、原子レベルでの詳細な理解は進んでいない。本申請研究は、中性子およびX線結晶解析法と分光学的手法を組み合わせることによろb5Rの構造-機能相関を明らかにし、これまで断片的な理解に留まっていた酸化還元酵素の触媒機構の全容を全原子レベルで解明することを目的としている。
平成27年度は、前年度に実施したb5の高分解能X線結晶構造解析の結果について、酸化・還元の両状態間で確認された微小な構造変化と酸化還元サイクル・電子伝達パートナーとの相互作用との相関を中心に原著論文としてまとめ、国際誌Acta Crystallographica D誌に投稿、受理、掲載された。
また、前年度に取得した1.35Å分解能のb5R（酸化型）の中性子回折データの処理と解析を進め、FADおよび周辺のアミノ酸・水分子の水素原子位置に基づく水素結合ネットワークの詳細を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
b5の酸化・還元両状態の超高分解能結晶構造解析の結果を国際誌に発表することが出来た。また、酸化型b5Rの中性子結晶構造解析も順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
酸化型b5Rの中性子結晶構造解析を完了し、その成果を原著論文としてまとめる。なお、国際学会において得られた知見を発表し、海外研究者との議論を通じて上記論文の完成度の向上を試みる。
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| Causes of Carryover |
当初計画を効率的に進めた結果、物品費を節約することができたため、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初計画に追加して、次年度に米国で開催する国際学会にて補助事業で得られた知見の発表を行い、海外研究者との議論を通じて論文の完成度を高め、補助事業の目的をより精緻に達成することを図る。生じた次年度使用額は、上記追加分学会への参加及び論文投稿に係る費用にあてる。
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