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カテコ-ル体二原子酸素添加酵素の構造・機能・生理的役割に関する比較生化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 02454565
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

野崎 光洋  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (00025545)

研究分担者 石田 哲夫  滋賀医科大学, 医学部, 助手 (10176191)
中井 智恵子  滋賀医科大学, 医学部, 助手 (30111892)
堀池喜 八郎 (堀池 喜八郎)  滋賀医科大学, 医学部, 助教授 (80089870)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード酸素添加酵素 / カテコ-ル1,2一二原子酸素添加酵素 / カテコ-ル2,3一二原子酸素添加酵素 / 3,5ジクロロカテコ-ル1,2ー二原子酸素添加酵素 / 非ヘム鉄酵素 / 遺伝子クロ-ニング / 〇一ニトロフェノ-ル / 電荷移動複合物 / カテコ-ル2,3ー二原子酸素添加酵素 / 非ヘム鉄酸素 / 2,4ージクロロフェノキシ酢酸 / カテコ-ル1,2-二原子酸素添加酵素 / カテコ-ル2,3-二原子酸素添加酵素 / アミノ酸配列 / 塩基配列 / oーニトロフェノ-ル / 電荷移動複合体
研究概要

カテコ-ル体を分解する二原子酸素添加酵素には、水酸基の間を開裂するIntradiol型と水酸基の隣を開裂するextradiol型がある。後者については既にDNA塩基配列を決定しているので、前者についてもDNA塩基配列の決定に着手し、両酵素の構造・機能に関する比較生化学的研究を進めた。
1)カテコ-ル1,2ー二原子酸素添加酵素の分解によって生じたペプチドを分解精製し、それぞれのペプチドのN末端アミノ酸配列を決定した。この結果に基づいてオリゴヌクレオチドを合成し、それらをプライマ-としてPCRを行った。一方、Pseudomonasの染色体DNAからgeneライブラリ-を作成し、PCRの生成物をプロ-ブとしてクロ-ニングを行い、本酵素の遺伝子を含むクロ-ンを得た。
2)2,4ージクロロフェノキシ酢酸を分解する緑膿菌よりも3,5ージクロロカテコ-ル1,2一二原子酸素添加酵素を均一にまで精製した。基質特異性、反応動力学的定数、Nー末端アミノ酸配列の決定から、本酵素は従来報告されているクロロカテコ-ル二原子酸素添加酵素とは異なる新しい酸素であることを明らかにした。さらに、本酵素遺伝子のクロ-ニングに成功した。現在、本酵素遺伝子の塩基配列決定を進行中である。
3)カテコ-ル2,3一二原子酸素添加酵素の拮抗阻害剤である〇一ニトロフェノ-ルは410nmに吸収極大を示すが、酵素との結合により405nmにブル-シフトし電荷移動複合体によると考えられる660nm付近の幅広い吸収を示した。さらに、本複合体の円二色性、共鳴ラマンスペクトルなどの研究結果から、基質と酵素の結合様式を推察した。さらに、活性中心の鉄の他金属による置換実験、ならびにSH試薬や自殺基質による酸素の修飾を行い、活性に関与するアミノ酸残基の推定を試みた。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] C.Nakai,K.Horiike,S.Kuramitsu,H.Kagamiayama and M.Nozaki: "Three isozymes of catechol 1,2-dioxygenese(pyrocatechase),αα,αβ,and ββ,from Pseudomonas arvilla C-1." J.Biol.Chem.205. 660-665 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horiike,T.Kobayashi,T.Ishida and M.Nozaki: "〇一Nitorophenol as an active site probe for catechol 2,3-dioxygenase." Yamada Conference XXVII International Symposium on Oxygenases and Oxygen Activation,edited by S.Yamamoto,M.Nozaki,Y.Ishimura. 15-18 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Koyama,T.Ishida,K.Horiike,M.Nozaki and Shimada: "Urate oxidase and copper content in the liver of macular mutant mouse,a model animal for human congenital copper deficiency,Menkes kinky hair disease." J.Nutr.Sci.Vitaminol.(1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Toji,K.Horiike,T.Ishida,T.Kobayashi, M.Nozaki and M.Okamoto: "Analytical and micro-preparative high-performance gel chromatography of proteins with a short colum of prous silica-based aqueous gels:Estimation on molecular size rapid determination of ligand binding constant,and purification of S-carboxymethylated proteins for microsequencing." J.Chromatography. (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manzoor A.Bhat,T.Ishida,K.Horiike,C.S.Vaidyanathan and M.Nozaki: "Purification of 3,5-dichlorocatechol 1,2-dioxygenase A nonheme iron dioxygenase and a key enzyme in the biodegradation of a herbicide,2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)from Pseudomonas cepacia CSV90" J.Biol.Chem.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manzoor A.Bhat,et al.: "Isolation and characterization of a new plasmid encoding genes for the degradation of 2-4dichlorophenoxyacetate(2,4,-D)from Pseudomonas Cepacia CSV90" J.Bacteriol.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S,Yamamoto,M.Nozaki,and Y.Ishimura(editors): "International Symposium on Oxygenases and Oxygen Activation" Yamada Science Foundation, 217 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. Nakai, K. Horiike, S. Kuramitsu, H. Kagamiyama and M. Nozaki: "Three isozymes of catechol 1, 2-dioxygenase (pyrocatechase), alphaalpha, alphabeta, and betabeta, from Pseudomonas arvilla C-1." J. Biol. Chem. 205. 660-665 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Horiike, T. Kobayashi, T. Ishida and M. Nozaki: "omicron-Nitrophenol as an active site probe for catechol 2, 3-dioxygenase." Yamada Conference XXVII International Symposium on Oxygenases and Oxygen Activation. edited by S. Yamamoto, M. Nozaki, Y. Ishimura. 15-18 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Koyama, T. Ishida, K. Horiike, M. Nozaki and M. Shimada: "Urate oxidase and copper content in the liver of macular mutant mouse, a model animal for human congenital copper deficiency, Menkes'kinky hair disease" J. Nutr. Sci. Vitaminol.(1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tojo, K. Horiike, T. Ishida, T. Kobayashi, M. Nozaki and M. Okamoto: "Analytical and micro-preparative high-performance gel chromatography of proteins with a short column of porous silica-based aqueous gels : Estimation of molecular size, rapid determination of ligand binding constant, and purification of S-carboxymethylated proteins for microsequencing" J. Chromatography. (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manzoor A. Bhat, T. Ishida, K. Horiike, C. S. Vaidyanathan and M. Nozaki: "Purification of 3, 5-dichlorocatechol 1, 2-dioxygenase, A nonheme iron dioxygenase and a key enzyme in the biodegradation of a herbicide, 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D) form Pseudomonas cepacia CSV90" J. Biol. Chem.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manzoor A. Bhat, et al.: "Isolation and characterization of a new plasmid encoding genes for the degradation of 2, 4-dichlorophenoxyacetate (2, 4-D) from Pseudomonas cepacia CSV90" J. Bacteriol.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yamamoto, M. Nozaki, and Y. Ishimura (editors): "International Symposium on Oxygenases and Oxygen Activation" Yamada Science Foundation. 1-217 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Horiike,T.Kobayashi,T.Ishida and M.Nozaki: "οーNitorophenol as an active site probe for catechol 2,3ーdioxygenase." Yamada Conference XXVII International Symposium on Oxyenases and Oxygen Activation,edited S.Yamamoto,M.Nozaki,Y.Ishimura. 15-18 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koyama,T.Ishida,K.Horiide,M.Nozaki and M.Shimada: "Urate oxidse and copper content in the liver of macular mutant mouse,a model animal for human congenital copper deficiency,Menkes kinky hair disease." J.Nutr.Sci.Vitaminol.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tojo,K.Horiike,T.Ishida,T.Kobayashi,M.Nozaki and M.Okamoto: "Analytical and microーpreparative highーperformance gel chromatography of proteins with a short column of porous silicaーbased aqueous gels:Estimation of molecular size rapid determination of ligand binding constant,and purification of Sーcarboxymethylated proteins for microsequecing." J.Chromatography. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fujioka,K.Horiike,M.Takahashi,T.Ishida,M.Kinoshita and M.Nozaki: "Triphasic Vascular effects of sulfhydrylーcontaining compounds and Their oxidized forms on dog coronary arteries." Life Science. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Manzoor A.Bhat,T.Ishida K.Horiike,C.S.Vaidyanathan and M.Nozaki: "Purification of 3,5ーdichlorocatechol 1,2ーdioxygenase A nonheme iron dioxygenase and a key enzyme in the biodegradation of a herbicide 2,4ーdichlorophenoxyacetic acid (2,4ーD) from pseudomonas cepacia CSV90" J.Biol.Chem.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Manzoor A.Bhat,et al.: "Isolation and characterization of a new plasmid encoding genes for the degradation of 2,4ーdichlorophenoxyacetate (2,4ーD) from pseudomonas cepacia CSV90" J.Bacteriol.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamamoto,M.Nozaki,and Y.Ishimura (editors): "International Symposium on Oxygenases and Oxygen Activation" Yamada Science Foundation, 217 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] C.Nakai,K.Horiike,S.Kuramitsu,H.Kagamiyama and M.Nozaki: "Three isozymes of catechol 1,2-dioxygenase (pyrocatechase),αα,αβ,and ββ,from pseudomonas arvilla Cー1." J.Biol.Chem.205. 660-665 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nozaki,C.Nakai,K.Horiike,S.Kuramitsu,and H.Kagamiyama(edited by C.C.Reddy,G.A.Hamilton and K.M.Medyastha): "Three isozymes of catechol 1,2-dioxygenase (pyrocatechase) from Pseudomonas arvilla Cー1." Biological Oxidation Systems. 1. 405-416 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 野崎 光洋,山本 尚三: "酵素による酸素化反応" 季刊化学総説. 7. 147-161 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Horiike,T.Kobayashi T.Ishida and M.Nozaki(edited by S.Yamamoto,M.Nozaki,Y.Ishimura): "oーNitorophenol as an active site probe for catechol 2,3-dioxygenase." Yamada Conference XXVII International Symposium on Oxygenase and Oxygen Activation. 15-18 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 村松 正實・永井 克孝・本庶 佑(監訳),野崎 光洋(分担翻訳): "ストライヤ-生化学" バイオメディックス, 1092 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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