2016 Fiscal Year Annual Research Report
Reaction mechanism analysis and inhibitor screening of helminthic fumarate quinone reductase
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26460504
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
坂元 君年 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50361465)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 蠕虫 / ミトコンドリア / コハク酸脱水素酵素 / ロドキノン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
呼吸鎖複合体IIの反応方向制御に重要だと考えられるアミノ酸の活性への影響を調べるため、エキノコックス複合体IIに特異的なAla→Pheのアミノ酸変異をRhodobacter capsulatus複合体IIに導入したものと、エキノコックスと同じく当該アミノ酸がPheであるR. rubrumの複合体IIにPhe→Alaの変異を導入したものの発現用のプラスミドを作製し、これらと野生型の複合体II、計4種類をR. capsulatusとR. rubrumの双方で発現させた。
宿主をR. capsulatusとした場合、脂溶性キノンとしてユビキノンのみを保有するため、コハク酸-キノン還元活性であるsuccinate-quinone reductase (SQR)活性への影響が評価しやすい。比較すると、R. rubrumのPhe→Alaの変異ではほとんど変化が見られず、R. capsulatusのAla→Pheでは半分以下の活性であったが、極端な変化とは言えない。宿主をR. rubrumとした場合、脂溶性キノンとしてロドキノンを保有するため、キノール-フマル酸還元活性であるquinol-fumarate reductase (QFR)活性への影響が評価しやすい。より簡便な測定としてNADH-フマル酸還元活性を測定して、これを代用した。その結果、いずれの酵素でも変異型でQFR活性が上昇しており、アミノ酸のそのものに特定の機能があるのではなく、野生型はQFR活性を抑制した状態に工夫されたものであると判断できる。
どちらの生物も好気環境での生育に適応できている細菌であることから、QFR活性を抑制し、活性酸素生成を抑制した状態であると考えられる。エキノコックスの変異も同様の効果である可能性が高い。
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[Journal Article] The Open Form Inducer Approach for Structure-Based Drug Design2016
Author(s)
Inaoka DK., Iida M., Tabuchi T., Honma T., Lee N., Hashimoto S., Matsuoka S., Kuranaga T., Sato K., Shiba T., Sakamoto K., Balogun EO., Suzuki S., Nara T., Rocha JR., Montanari CA., Tanaka A., Inoue M., Kita K., Harada S.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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