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ヘムオキシゲナーゼによるヘム分解反応の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 08044240
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 構造生物化学
研究機関山形大学

研究代表者

吉田 匡  山形大学, 医学部, 教授 (10004673)

研究分担者 周 虹  ハルビン医科大学, 講師
OLSON John S  ライス大学, 教授
SAITO Masao  ケースウエスターンリザーブ大学, 教授
右田 たい子  山口大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (90159161)
藤井 浩  山形県テクノポリス財団, 生物ラジカル研究所, 主任研究員 (80228957)
ZHOU Hong  HARBIN PRECLINICAL COLLEGE OF MEDICINE OF MEDICAL UNIVERSITY,ASSISTANT PROFESSOR
兪 善昌  上海第二医科大学, 教授
ROUSSEAU Den  Albert Einstein College of Medicine, 教授
IKEDAーSAITO マサオ  Case Western Reserve University, 教授
野口 正人  久留米大学, 医学部, 教授 (10124611)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
1997年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1996年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワードヘムオキシゲナーゼ / オキシゲナーゼ / 酸素活性化機構 / ヘム / ヘムの分解 / CO / ビリベルジン / ビソルビン / 酵素活性化機構 / ビリベリジン / ビリルビン
研究概要

1.ヘムオキシゲナーゼ(HO)によるヘム分解反応の二つの中間体であるヒドロキシヘム或はベルドヘムとヘムオキシゲナーゼ複合体の共鳴ラマン解析を行いその特性を明きらかにし,これら中間体での酸素活性化機構解明の手掛かりを得た.2.HO-2のHis45をAlaに換えた変異酵素(H45A)ではヘム分解活性は全く消失していた.更にEPRの結果からHis45が近位Hisであることを明きらかにした.His152は米国の研究者により遠位Hisと報告されたが,私共の実験ではこのHisは酵素活性発現には全く関与していなかった.この結果は私共のHO-1での結果,つまりHO-2のHis152に相当するHO-1のHis132をAlaに換えた変異酵素の諸性質は野性型酵素と全く同であった,とも矛盾していない.His152Alaは大腸菌では封入体として発現されていた.恐らく彼らはmisfoldingあるいはunfoldingした酵素が混入した資料を用いたのではないかと思われる.3.本反応ではCOが生成するがこのCOによってヘム分解反応が阻害される様子がない.その理由を検討したところ,ヘム鉄への酸素親和性は異常に高く,CO親和性と匹敵することが知られた.本反応で生ずるCO濃度は反応場では酸素濃度よりも低いので,COは本反応を阻害できないものと思われる.4.ヒドロキシヘムからベルドヘムヘの反応では一電子が必須であることを咋年報告した.然し,これには電子は不必要という異論が米国の研究者から出された.それゆえ,再度詳細に検討したがやはり一電子は不可欠であった.私共は化学合成したヒドロキシヘムを用いたのに対し,彼らはヘムそのものから出発しているために,結果の違いが出たものと思われる.

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Ishikawa Kazunobu: "Identification of histidine 45 as the oxial heme iron ligand of heme oxygenase-2" Journal of Biological Chemistry. 273・8. 4317-4322 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Migita Catharina Taiko: "The oxygen and carbon morsidl reaction of heme oxygenase" Journal of Biological Chemistry. 273・2. 945-949 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Marsfield Matera Kathrgr: "Hitidine-132 dess not stabrlize a dital wata ligand and is not an important residue for the enzyme activity in heme oxygmase-1" Biochemistry. 36・16. 4909-4915 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi Satoshi: "Resorance Ranan spectioscopic Choasactinzation of L-hydroxyheme and veidoheme Complepes of heme oxygenase" Biochemistry. 36・6. 1402-1410 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Satoshi et al.: "Resonance Raman spectroscopic characterization of alpha-hydroxyheme and verdoheme complexes of heme oxygenase." Biochemistry. 36. 4909-4915 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mansfield Matera, Kathryn et al: "Histidine-132 does not stabilize a distal water ligand and is not an important residue for the enzyme activity in heme oxygnase-1." Biochemistry. 36. 1402-1410 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Migita, Catharina Taiko et al.: "The oxygen and carbon monoxide reaction of heme oxygenase." J.Biol.Chem.273. 945-949 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa, Kazunobu et al.: "Identification of histidine 45 as the axial heme iron ligand of heme oxygenase-2" J.Biol.Chem.273. 4317-4322 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda-Saito, Masao.et al.: Heme oxygenase : a central enzyme of oxygen-dependent heme catabolism and carbon monoxide synthesis.In Oxygen Homeostasis and Its Dynamics (Ishimura, Y., Shimada, H., and Suematu, M., eds), Spring-Verlag, Tokyo, 304-314 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujii, Hiroshi et al.: Heme degtadation mechanism by heme oxygenase : conversion of a-meso-hydroxyheme to verdoheme IXalpha.In Oxygen Homeostasis and Its Dynamics (Ishimura, Y., Shimada, H., and Suematu, M., eds), Spring-Verlag, Tokyo, 315-321 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishikawa Kazunobu: "Identification of histidine 45 as the arial heme iron ligand of hene oxygenase-2" Journal of Biological Chemistry. 273・8. 4317-4322 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Migita Cathorina Taiko: "The oxygen and carbon monoxide reaction of hene oxyginase" Journal of Biological Chemistry. 273・2. 945-949 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Marsfield Matera Kahyrn: "Hitidine-132 dols not stabrlize a distal water bigand and is not an important residue for the enzyme activity in heme oxggenase-1" Biochemistry. 36・16. 4909-4915 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi Satoshi: "Resonace Raman tpetooscopic characterization of α-hylroyh heme and verdoheme camplexes of heme oxggenase" Biochemistry. 36・6. 1402-1410 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Matera KM,Zhou H,Migita CT,Hobert SE,Ishikawa K,Katakura K,et al.: "Histidino 132 does not stabilize a distal water eigand and is not an important residue for The enzyme activity in heme oxygenase 1" Biochemistry. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi S,Matera KM,Fujii H,Zhon H,Ishikawa K,Yoshida T.et al.: "Resonance Raman spectroscopic characterization of d-hyaroryheme and verdoheme corplexes of heme oxygenase" Biochemistry. 36・6. 1402-1410 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Matera KM,Takahashi S,Fujii H,Zhon H,Ishikawa K,Yoshimura T.et al.: "Oxggen and one reduciny equivalent are both required for The Conversion of α-hydroxyhome to verdoheme in heme oxygenase" J. Biol. Chem.271・12. 6618-6624 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima H,Sato M,Ishikawa K,Katagata Y.and Yoshida T.: "Participation of alterea upstream factor in the induction of rat heme oxygenese-1 by cadmium" Nucleic Acids Res.24・15. 2959-2965 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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