| 研究課題/領域番号 |
12680625
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能生物化学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
吉田 匡 山形大学, 医学部, 教授 (10004673)
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| 研究分担者 |
藤井 浩 山形大学, 分子科学研究所, 助教授 (80228957)
張 旭紅 山形大学, 医学部, 助手 (10292442)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | ヘムオキシゲナーゼ / 酵素活性化 / ヘム分解 / 中間過程 / ビリベルジン還元酵素 / ビリベルジン / ビリルビン / 酸素活性化機構 / ヘムの分解 / CO / 細菌のヘム分解酵素 / Hmu O / 酵素活性化機構 / ピリペルジン / ピリルビン |
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| 研究概要 |
1。ジフテリア菌のヘムオキシゲナーゼ(HmuO)とヘムとの結合にはHmuOのヒスチジン20残基の中性イミダゾール基が関与していることをEPR、共鳴ラマンスペクトルの実験から明らかにした。このことは還元型のH20A変異酵素の共鳴ラマンの結果からも証明された。第五配位子を欠き、酵素活性もないH20A変異酵素にイミダゾールを加えたところ、ヘム分解活性が回復した。従って、H20Aでヘム分解活性を欠くのは第五配位子が欠如しているためと結論された。
2。ヘムオキシゲナーゼ(HO)反応ではαビリベルジンのみが選択的に生成する。しかし、ラットHO-1の183番のアルギニンをカルボキシル基を持つグルタミン酸やアスパラギン酸に変えるとα型の他に20%程度のδ型が生ずることが判明した。これはおそらく、変異酵素での183番目ののカルボキシル基とヘムのプロピオン酸基との相互作用によってα特異性が崩れたためと考えられた。
3。ヘムポケットを構成するアスパラギン酸140(D140)をアラニンやアスパラギンに変えた変異酵素ではヘム分解反応が野生型に比べ低下していた。特に過酸化水素による反応では、野生型はベルドヘムまで分解されるのに対し、D140AではコンパウンドIIで停止した。1)140のカルボキシル基が酸素活性化のために必須の役割を持つと判断された。
4。ラットのビリベルジン還元酵素の結晶化と構造解析に成功した。本酵素は二つのドメインから成り、N末端側のドメインはNADPHやNADHを認識するヌクレチオド結合モチーフを持っており、C末端側にはβシート構造が多く見られた。これらの構造を本にNADPHやビリベルジンの結合部位を推測できた。
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