| 研究課題/領域番号 |
16570108
|
|---|
| 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 |
機能生物化学
|
|---|
| 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 |
佐藤 道比古 山形大学, 医学部, 助教授 (00135344)
張 旭紅 山形大学, 医学部, 助手 (10292442)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
|
|---|
| キーワード | ヘムオキシゲナーゼ / 酸素活性化 / ヒドロキシヘム / ベルドヘム / ビリベルジン / シアノバクテリア / 大豆ヘムオキシゲナーゼ / ジフテリア菌 / ピリベルジン / CO / 鉄 / 過酸化水素 / 酵素活性化 / ショウジョウバエ |
|---|
| 研究概要 |
ショウジョウバエの遺伝子中にヒトヘムオキシゲナーゼ(HO)と相同性が高い塩基配列があるので、これをPCRで増幅し、次いで大腸菌の発現ベクターに組み込み発現させた。精製した発現蛋白質は当量のヘムを結合し、そのヘムを酸素分子と電子の存在下にビリベルジン、CO,鉄イオンとに分解した。興味深い事に、他のHOと違ってヘムの第五配位座は空であった。また、ビリベルジンのα特異性は失われていた。
藍草のho2遺伝子の産物であるHO-2はヘム分解活性を持たないと報告されていた。これに疑問を持ち、先ず。大腸菌での発現系と精製法を確立した。精製酵素は確かにヘムを酸素分子と電子の存在下にαビリベルジン、CO,鉄イオンとに分解した。従来の報告を訂正した事になる。
高等植物のHOの蛋白科学的報告は少ない。それを調べるため、大豆のHO-1の大腸菌での発現系と精製法を確立した。大豆のHO-1と他のHOとのアミノ酸レベルでの相同性は20-30%と低いにもかかわらず、精製酵素は当量のヘムを結合し、その光吸収像はヒトHOのものと同様のスペクトルを示した。また、結合したヘムを酸素分子と電子の存在下にαビリベルジン、CO,鉄イオンとに分解した。電子供与体としてはMADPH/ferredoxin reductase/ferredoxinが有効であった。
ジフテリア菌のHOであるHmu0の酸素化型の結晶を作成し、X線解析を行った以前、我々が共鳴ラマン解析で得たように、ヘム鉄に結合した酸素分子は110度と強く屈曲していた。また、遠位酸素原子がヘムのαメテン炭素に向かっている事がこのX線解析で初めて明らかになった。
ベルドヘムの分解には酸素分子の他にパーオキシドも有効である事を初めて明らかにし反応機構を提示した。
|
