| 研究課題/領域番号 |
16H04175
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
早出 広司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員教授 (10187883)
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| 研究分担者 |
吉田 裕美 香川大学, 総合生命科学研究センター, 准教授 (10313305)
山崎 智彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (50419264)
津川 若子 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80376871)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 直接電子移動 / バイオエレクトロニクス / バイオセンサ / フラビン酵素 / 鉄硫黄クラスタ / シトクロム / 電子伝達 / グルコース脱水素酵素 / ヘムｃ / 分子内電子伝達 / 分子間電子伝達 / タンパク質 / 酵素 / 生物・生体工学 / バイオテクノロジー / 生体分子 / 疎水性領域 / 蛋白質 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、触媒サブユニット、小サブユニットおよび電子伝達サブユニットから構成される新奇酵素、鉄硫黄フラボプロテイン・シトクロム脱水素酵素の分子機構を解明することを目的とした。その結果、触媒サブユニットと小サブユニットとの複合体の構造が明らかとなるとともに、3Fe4S型の鉄硫黄クラスターがは触媒サブユニットの表面に存在し、FADの最初の電子受容体であることを明らかにした。さらに、電子伝達サブユニット内ではヘム３⇒ヘム２⇒ヘム１⇒外部電子受容体という電子の授受とヘム３⇒ヘム２⇒電極への直接電子移動という二種類の電子伝達機構が存在することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果により、新しいタンパク質ファミリー、鉄硫黄フラボプロテイン・シトクロム脱水素酵素という新しいカテゴリが提唱できた。これまでにフラボプロテイン・シトクロム脱水素酵素複合体の構造は一つも解明されておらず、さらに、鉄硫黄クラスターが酵素タンパク質へのFADの共有結合形成に重要な役割を担っていること、ならびに分子内・間の電子伝達機構を解明できたことは今後の、鉄硫黄フラボプロテイン・シトクロム脱水素酵素複合体を応用した直接電子移動型のバイオエレクトロニクス研究の発展に貢献し、医療計測機器開発などの技術分野において加速的な進展が期待される。
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