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補欠分子族が異なるアミン類の酸化的脱アミノ酸素の種の多様性と機能的相関の解析

研究課題

研究課題/領域番号 11694212
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関山口大学

研究代表者

足立 収生  山口大学, 農学部, 教授 (20027189)

研究分担者 谷澤 克行  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20133134)
外山 博英  山口大学, 農学部, 助教授 (60240884)
松下 一信 (松下 和信)  山口大学, 農学部, 教授 (50107736)
廣田 俊 (広田 俊)  名古屋大学, 理学部, 助手 (90283457)
広津 建  大阪市立大学, 理学部, 教授 (10047269)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1999年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードアミン酸化酵素 / アミン脱水素酵素 / キノン補酵素 / キノプロテイン / アミン類の酸化 / カルボニル補欠分子族 / TPQ / TTQ
研究概要

特筆される研究成果は全研究期間を通して懸案であったPseudomonas putida IFO 15366のアミン脱水素酵素のX線結晶構造解析が終了したことである。三種類の異なるサブユニットから構成されるキノヘモプロテインで、最小のサブユニットに活性中心が存在していることが、これまでの研究で明らかになっていた。X線結晶構造解析の結果、3つのアスパラギン酸またはグルタミン酸とシステインとの架橋結合が活性中心のシステイニルートリプトフィルキノンをとり囲む形の、きわめて新規なキノン補欠分子族であることとが判明し、J.Biol.Chem.の近刊に発表したことである。これによって、アミン類の脱アミノ反応における補欠分子族は、TPQ, TTQに、新たにCTQが加えられることとなり、従来のPQQ, LTQとともにキノプロティンの構造、反応、種間の相違などを解明する手掛りが与えられた。キノプロテインのうちで、ヘムを含む酵素とヘムを含まない酵素の種間での違いや、反応機構にも大きな手掛かりを与えることとなった。
さらに、未知なキノヘモプロテインと推定されるCitrobacter freundiiのポリアミン脱水素酵素、Nocardioides simplexのヒスタミン脱水素酵素を単離・精製して、結晶解析を進めることができるところまで研究が進展した。チェコパラツキー大学の海外共同研究者たちは、植物のサイトキニン酸化酵素とアミノアルデヒド脱水素酵素を初めて単離・精製して、それらの特徴づけを行なって、新規な知見を集積することができた。これらの研究はキノン補欠分子族の形成機構へ研究の重点を移動させて、今後の新たな展開を促すことになる。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] I.Vanoenberghe et al.: "The covalent structure of the amall subunit from P.putida amine dehydrogenase reveals the presence of three-novel types of internal cross-linkages"J.Biol.Chem.. 276. 42923-41931 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Datta et al.: "Structure of quinohemoporotein amine dehydrogenase with uncommon redox cofactor and highly unusual crosslinking"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98. 14268-14273 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hirota et al.: "Observation of intermediates formed during the oxidative half-reaction of copper/topa quinone-phenethylamine oxidase"Biochemistry. 40. 15789-15796 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Galuszka et al.: "Cytokinin oxidase or dehydrogenase?"Eur.J.Biochem.. 268. 1-13 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsushita et al.: "Quinoprotein : structure, function, and biotechnological applications"Appl.Microbiol.Biotechnol.. 57. 1-19 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Satoh et al.: "Crystal structure of quinohemoprotein amine dehydro-qenase from Pseudomonas putida"J.Biol.Chem.. 277. 2830-2834 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Vandenberghe J, K. Kim, B. Devreese, A. Hacisalihoglu, H. Iwabuki, T. Okajima, S. Kuroda, O. Adachi J, A. Jongejan, J. A. Duine, K. Tanizawa, and J. Van Beeumen: "The Covalent Structure of the Small Subunit from Pseudomonas putida Amine Dehydrogenase Reveals the Presence of Three Novel Types of Internal Cross-Linkages, All Involving Cysteine in a Thio-Ether Bond"J. Biol. Chem. 276. 42923-42931 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Datta, Y. Mori, K. Takagi, K. Kawaguchi, Z. W. Chen, T. Okajima, S. Kuroda, T. Ikeda, K. Kano, K. Tanizawa, and F. S. Mathews: "Structure of a Quinohemoprotein Amine Dehydrogenase with an Uncommon Redox Cofactor and Highly Unusual Crosslinking"Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98. 14268-14273 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirota, T. Iwamoto, S. Kishishita, T. Okajima, O. Yamauchi, K. Tanizawa: "Spectroscopic Observation of Intermediates Formed during the Oxidative Half-Reaction of Copper/Topa Quinone-Containing Phenylethylamine Oxidase"Biochemistry. 40. 15789-15796 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Galuszka, I. Frebort, M. Sebela, P. Sauer, S. Jacobsen, and P. Pec: "Cytokinin oxidase or dehydrogenase ? Mechanism of cytokinin degradation in cereals"Eur. J. Biochem. 268. 1-13 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Matsushita, H. Toyama, M. Yamada & O. Adachi: "Quinoproteins : structure, function, and biotechnological applications"Appl. Microbiol. Biotechnol. 57. 1-19 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsuko Satoh, Jong-Keun Kim, Ikuko Miyahara, Bart Devreese, Isabel Vandenberghe, Ayse Hacisalihoglu, Toshihide Okajima, Shun'ichi Kuroda, Osao Adachi, Johannis A Duinel, Jozef Van Beeumen, Katsuyuki Tanizawa, and Ken Hirotsu: "Crystal Structure of Quinohemoprotein Amine Dehydrogenase from Pseudomonas putida"J. Biol. Chem. 277 (4). 2830-2834 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Vancenberghe et al.: "The covalent structure of the small subunit from P. putida amine dehydrogenase reveals the presence of three novel types of internal cross-linkages"J.Biol.Chem.. 176. 42923-42931 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Datta et al.: "Structure of quinohemoporotein amine dehydrogenase with uncommon redox cofactor and highly unusual crosslinking"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 98. 14268-14273 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hirota et al.: "Observation of intermediates formed during the oxidative half-reaction of copper/topa quinone-phenethylamine oxidase"Biochemistry. 40. 15789-15796 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] P.Galuszka et al.: "Cytokinin oxidase or dehydrogenase?"Eur.J.Biochem.. 268. 1-13 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsushita et al.: "Quinoprotein : structure, function, and biotechnological applications"Appl.Microbiol. Biotechnol.. 57. 1-19 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Satoh et al.: "Crystal structure of quinohemoprotein amine dehydrogenase from Pseudomonas putida"J.Biol.Chem.. 277. 2830-2834 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ivo Frebort 他4名: "Cellular localization and metabolic function of n-butylamine-induced amine oxidases in the fungus Aspergillus niger AKU 3302."Arch.Microbiol.. 173. 358-365 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Niculescu Mihaela 他5名: "Redox hydrogel-based amperometric bienzyme electrodes for fish freshness monitoring."Anal.Chem.. 72. 1591-1597 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Marek Sebela 他6名: "Characterization of a homogenous plant aminoaldehyde dehydrogenase."Biochim.Biophys.Acta. 1480. 329-341 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Marek Sebela 他5名: "A study on the reactions of plant copper amine oxidase with C3 and C4 aliphatic diamines."Arch.Biochem.Biophys.. 384. 88-89 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Marek Sebela 他5名: "FAD-containing polyamine oxidases : a timely challenge for researchers in biochemistry and physiology of plants."Plant Sci.. 160. 197-207 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S. Hirota et al.: "Spectroscopic characterization of carbon monoxide complexes generated for cu/TOPA amine oxidases"Biocehm.. 38・43. 14256-14263 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.. Frebort et al.: "Localization of quinoprotein amine oxidase of Aspergillus niger"Arch. Microbiology. (掲載受理済). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Hacisalihoglu et al.: "Spectroscopic and chemical characterization of amine dehydrogenase of Pseudomonas putida"Eur. J. Biochem.. (掲載受理済). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 足立 収生: "タンパク質化学・酵素・第4巻"廣川書店. 5 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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