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2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素の結晶構造と機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12660067
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関東京大学

研究代表者

若木 高善  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (70175058)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード2-オキソ酸 / フェレドキシン / 酸化還元酵素 / 基質特異性 / 好熱菌 / 古細菌 / Sulfolobus / Aeropyrum / 耐熱性酵素
研究概要

[1]Sulfolobus sp. strain 7のOFORのX線結晶構造解析について、結晶化の条件を検討したが、昨年度以上に良いX線反射を示す結晶は得られなかった。昨年度遺伝子発現系を作成したAeropyrumのOFORについても現在のところ解析に適した結晶は得られていない。構造解析には見るべき進展が無かった。
[2]Sulfolobus sp. strain 7のOFORの活性中心残基の同定
既にaサブユニットの保存配列YPITPの各部位の変異体を作成して性質を調べたが、本年度は他のOFORの立体構造及びアミノ酸配列アラインメントの比較に基づき、基質 2-オキソ酸の結合に関与すると考えられる5個の残基をSulfolobus OFORで特定し、この中のArg344は必須、Thr353は活性に重要であり、b-サブユニットのLys49とLeu123は各々2-オキソグルタル酸とピルビン酸にたいする特異性を決定する残基であることを明らかにした。また、CoA結合モチーフと考えられるGXXGXGのGlyは、どの一つをAlaに変えても活性を全く失ったことから、CoA結合に必須と推測された。
[3]本研究の過程で、同じSulfolobus sp. strain 7株から、インドールピルビン酸を酸化的に脱炭酸してインドール酢酸を生成するが、フェレドキシンにもCoAにも依存しない新規な酵素を発見した。恐らくビオチンによる脱炭酸反応で生ずるインドールアセトアルデヒドを、モリブデン、フラビン、鉄硫黄クラスターにより酸化していると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] E.Fukuda, H.Kino, H.Matsuzawa, T.Wakagi: "Role of a highly conserved YPITP motif in 2-oxoacid : ferredoxin oxidoreductase"Eur. J. Biochem.. 268. 5639-5646 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Wakagi, E.Fukuda, Y.Ogawa, H.Kino, H.Matsuzawa: "A novel bifunctional molybdo-enzyme catalyzing both decarboxylation of indolepyruvate and oxidation of indoleacetaldehyde from a thermoacido philic archaeon, Sulfolobus sp. strain 7"FEBS Letters. 510. 196-200 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Fukuda, T.Wakagi: "Substrate recognition by 2-oxoacid : ferredoxin oxidoreductase from a thermoacidophilic archaeon, Sulfolobus sp. strain 7"Biochim. Biophys. Acta. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] K.Kojoh, E.Fukuda, H.Matsuzawa, T.Wakagi: "Zinc-coordination of aspartic acid-76 in Sulfolobus ferredoxin is not required for thermal stability of the molecule"J. Inorg. Biochem.. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] 福田, 若木: "好熱性古細菌 2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素の活性中心"生化学. 73・8. 888 (2001)

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  • [文献書誌] 福田, 若木: "好酸好熱性古細菌 Sulfolobus sp. strain 7の2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素(OFOR)の2-オキソ酸認識部位"日本農芸化学会誌. 75. 314 (2001)

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  • [文献書誌] 西澤, 福田, 若木: "Aeropyrum pernixの二つの2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素"日本農芸化学会誌. 75. 314 (2001)

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  • [文献書誌] 福田, 若木: "好酸好熱性古細菌Sulfolobus sp. 7の2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素(OFOR)の構造と機能"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西澤, 福田, 若木: "超好酸好熱性古細菌Aeropyrum pernixの2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素に関する研究"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Fukufa, H. Kino, H. Matsuzawa, T. Wakagi: "Role of a highly conserved YPITP motif in 2-oxoacid : ferred-oxin oxidoreductase"Eur. J. Biochem. 268. 5639-5646 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Wakagi, E. Fukuda, Y. Ogawa, H. Kino, H. Matsuzawa: "A novel bigunctional molybdo-enzyme catalyzing both decarboxylation of indolepyruvate and oxidation of indoleacetaldehyde from a thermoacidophilic archaeon, Sulfolobus sp. strain 7"FEBS letters. 510. 196-200 (2002)

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  • [文献書誌] E. Fukuda, T. Wakagi: "Substrate recognition by 2-oxoacid : ferredoxin oxidoreductase from Sulfolobus sp. strain 7"Biochim. Biophys. Acta. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kojoh, E. Fukuda, H. Matsuzawa, T. Wakagi: "Zinc-coordination of aspartic acid-76 in Sulfolobus ferredoxin is not required for thermal stability of the molecule"J. Inorg. Biochem. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Fukuda, H.Kino, H.Matsuzawa, T.Wakagi: "Role of a highly conserved YPITP motif in 2-oxoacid : ferredoxin oxidoreductase"Eur. J. Biochem.. 268. 5639-5646 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wakagi, E.Fukuda, Y. Ogawa, H.Kino, H.Matsuzawa: "A novel bifunctional molybdo-enzyme catalyzin both decarboxylation of indolepyruvate and oxidation of indoleacetaldehyde from a thermoacidophilic archaeon.Sulfolobus SD.strain 7"FEBS Letters. 510. 196-200 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kojoh, E.Fukuda, H.Matsuzawa, T.Wakagi: "Zinc-coordination of aspartic acid-76 in Sulfolobus ferredoxin is not required for thermal stability of the molecule"J. Inorg. Biochem.. (In press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 福田, 若木: "好熱性古細菌2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素の活性中心"生化学. 73・8. 888 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 福田, 若木: "好酸好熱性古細菌Sulfolobus sp. 7の2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素(OFOR)の2-オキソ酸認識部位"日本農芸化学会誌. 75. 314 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 西澤, 福田, 若木: "Aeropyrum pernixの二つの2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素"日本農芸化学会誌. 75. 314 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 福田, 若木: "好酸好熱性古細菌Sulfolobus sp. strain 7の2-オキゾ酸:フェレドキシン酸化還元酵素(OFOR)の構造と機能"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 西澤, 福田, 若木: "超好酸好熱性古細菌Aeropyrum pernixの2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素に関する研究"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 福田英理子: "遺伝子の効率的な発現系を用いた好熱性古細菌由来の酸化還元酵素の機能解析"第23回日本分子生物学会年回プログラム・講演要旨集. 759 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 福田英理子: "好熱性古細菌Sulfolobus sp.strain 7の2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素(OFOR)の構造と機能"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 西澤由美恵: "好熱性古細菌Aeropyrum pernixの2-オキソ酸:フェレドキシン酸化還元酵素に関す"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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  • [文献書誌] 仮谷俊博: "好熱性古細菌Sulfolobus sp.strain 7フェレドキシンの亜鉛結合部位の研究"日本農芸化学会誌. 74. 250 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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