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部位特異的変異導入による脂肪酸α水酸化反応の解析

研究課題

研究課題/領域番号 11770066
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関大阪市立大学

研究代表者

松永 勇  大阪市立大学, 医学部, 講師 (00254425)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードチトクロームP450 / 脂肪酸 / α水酸化 / 過酸化水素 / 部位特異的変異導入
研究概要

脂肪酸α水酸化酵素の特異な反応機構を解析する為、Bacillus subtilisのybdT遺伝子産物(P450_<BSβ>)を用い、既知のP450とのアライメントから、遠位ヘリックスと推定される部位についてLys変異体を作成した。それらの分光学的解析から、P450_<BSβ>ではPro243が、通常のP450で良く保存されており、機能的に重要なThr残基の代わりをしている事が示唆された。また、P450_<BSβ>のArg242をAlaに置換すると、脂肪酸基質に対する親和性が低下する事から、Arg242の側鎖(おそらくそのグアニジノ基)が基質のカルボキシル基との相互作用に関与すると考えられた。更に、Arg242を変異させる事によって、本酵素反応に必須な過酸化水素に対する親和性も劇的に低下した事から、Arg242は過酸化水素の本酵素への結合にも重要な役割を果たしていると考えられた。本酵素の最も大きな特徴は、少量の過酸化水素を使って脂肪酸のカルボキシル基近くの炭素を水酸化する事なのであるから、この意味でArg242は本酵素にとって、最も重要な残基のひとつである事がわかった(以上の知見については、現在論文投稿中である)。加えてArg242LysやArg242Ala変異体では、脂肪酸基質のα位やβ位のみならず、ω位炭素も攻撃された。特にAlaへの置換は基質上の攻撃部位を更に曖昧にする様で、ω位のみならず、(ω-1)やその他の位置も攻撃されたと考えられる生成物が見られた。即ち、これらの変異体では、基質が本来酵素に結合するべき向きとは逆さまに触媒ポケットに入る事ができる様になったのである。これらの事からも、Arg242が本酵素に特有な機能を付与する決定的な残基である事が示唆された。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] Matsunaga, I. et al.: "Characterization of the ybdT Gene Product of Bacillus subtilis: Novel Fatty Acid β-Hydroxylating Cytochrome P450"Lipids. 34(8). 841-846 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsunaga, I. et al.: "Fatty Acid-Specific, Regiospecific, and Stereospecific Hydroxylation by Cytochrome P450(CYP152B1)from Sphingomonas paucimobilis: Substrate Structure Required for α-Hydroxylation"Lipids. 35(3)(in press). (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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