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ガスセンサーヘム蛋白質の特異的リガンド識別と検出情報伝達機構の構造化学

研究課題

研究課題/領域番号 19350089
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体関連化学
研究機関(財)豊田理化学研究所

研究代表者

北川 禎三  財団法人豊田理化学研究所, フェロー (40029955)

研究分担者 小倉 尚志  兵庫県立大学, 大学院生命理学研究科, 教授 (70183770)
連携研究者 SAMIR F El-mashtoly  King Khalid University, Abha, Saudi Arabia, Dept.of Chem. Fac of Sci
研究協力者 池村 賢一郎  兵庫県立大学, 大学院生命理学研究科, 博士
久保 稔  兵庫県立大学, 大学院生命理学研究科, 特任助教
石上 泉  兵庫県立大学, 大学院生命理学研究科, 博士前期課程
柳澤 幸子  (独)日本学術振興会, 特別研究員
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2008年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2007年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード生体分子 / 生物物理 / 生体生命情報学 / 振動分光学 / ヘム蛋白質 / シトクロム / 酸化酵素 / 生体分子科学 / 共鳴ラマン散乱 / ガスセンサ-蛋白 / アロステリック効果 / ガスセンサー蛋白質 / 蛋白質ダイナミクス
研究概要

O_2分子センサーであるEc DOS とHemAT-Bs を詳しく調べた。これらの蛋白では、N 末端側にあるFe(II)ヘムにO_2,CO,或はNO 等の2原子分子が結合するが,ターゲット分子が結合した時のみC 末端側で機能(Ec DOS ではリン酸ジエステル化活性、HemAT-Bsでは次の蛋白に情報伝達)を発揮する。蛋白の構造変化を紫外共鳴ラマン法で,ヘムの構造変化を可視共鳴ラマン法で検出し、蛋白の識別法と情報伝達の構造化学を解明した。呼吸酵素のプロトンポンプ機構についても調べた

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Cooperative Binding of L-Trp to Human Tryptophan 2, 3-Dioxygenase: Resonance Raman Spectroscopic Analysis2009

    • 著者名/発表者名
      Fukumura, E., Sugimoto, H., Misumi, Y., Ogura, T. and Shiro, Y.
    • 雑誌名

      J. Biochem 145

      ページ: 505-515

    • NAID

      10026302198

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A peroxide bridge between Fe and Cu ions in the O2 reduction site of fully oxidized cytochrome c oxidase could suppress the proton pump2009

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, H., Muramoto, K., Shinzawa-Itoh, K., Hirata, K., Yamashita, E., Tsukihara, T., Ogura, T. and Yoshikawa, S
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 106

      ページ: 2165-2169

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Protein conformation changes of HemAT-bs upon ligand binding probed by ultraviolet resonance Raman spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S.F., Y. Gu, H. Yoshimura, S. Yoshioka, S. Aono, and T. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem 283

      ページ: 6942-6949

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Structural chemistry involved in information detection and transmission by gas sonsor heme proteins : Resonance Raman Investigation2008

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S.F. and T. Kitagawa
    • 雑誌名

      Pure and Appl. Chem 80

      ページ: 2667-2678

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Roles of Arg97 and Tyr113 in regulation of distal ligand binding to heme in Ec Dos protein : Resonance Raman and mutation study2008

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S.F., S. Nakashima, A. Tanaka, T. Shimizu, and T. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Biol.Chem 283

      ページ: 19000-19010

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Red-Excitation Resonance Raman Analysis of the nFe=O Mode of Ferryl-Oxo Hemoproteins2008

    • 著者名/発表者名
      Ikemura, K., Mukai, M., Shimada, H., Tsukihara, T., Yamaguchi, S., Shinzawa-Itoh, K., Yoshikawa, S. and Ogura, T.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 130

      ページ: 14384-14385

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Protein conformation changes of HemAT-bs upon ligand binding probed by ultraviolet resonance Raman spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S. F., Gu, Y., Yoshimura, H., Yoshioka, S., Aono, S., Kitagawa, T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 283

      ページ: 6942-6949

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of Arg97 and Tyr113 in regulation of distal ligand binding to heme in EcDOS protein ; Resonance Raman and mutation study2008

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S. F., Nakashima, S., Tanaka, A., Shimizu, T., Kitagawa, T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 283

      ページ: 19000-19010

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural chemistry involved in information detection and transmission by gas sonsor heme proteins : Resonance Raman Investigation2008

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S. F., Kitagawa, T.
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemisty 80

      ページ: 2667-2678

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein conformation changes of HemAT-bs upon ligand binding probed by ultraviolet resonance Raman spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      E-Mashtoly, S. F., Gu, Y., Yoshimura, H., Yoshioka. S., Aono, S., Kitagawa, T
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 283

      ページ: 6942-6949

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraviolet resonance Raman evidence for utilization of the heme 6-propionate hydrogen-bond network in signal transmission from heme to protein in Ec Dos protein2007

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S.F., H. Takahashi, T. Shimizu, and T. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 129

      ページ: 3556-3563

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Primary protein response after ligand photodissociation in carbonmonoxy myoglobin2007

    • 著者名/発表者名
      Sato, A., Y. Gao, T. Kitagawa, and Y. Mizutani
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 104

      ページ: 9627-9632

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The structure of the hyponitrite species in a heme Fe-Cu binuclear center2007

    • 著者名/発表者名
      Varotsis, C., T. Ohta, T. Kitagawa, T. Soulimane, and E. Pinakoulaki
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Intl. ed 46

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Ultraviolet resonance Raman evidence for utilization of the heme 6-propionate hydrogen-bond network in signal transmission from heme to protehl in Ec Dos protein2007

    • 著者名/発表者名
      El-Mashtoly, S. F., Takahashi, H., Shimizu, T., Kitagawa, T
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 129

      ページ: 3556-3563

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Primary protein response after ligand photodissociation in carbonmonoxy myoglobin2007

    • 著者名/発表者名
      Sato, A., Gao, Y., Kitagawa, T. Mizutani, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of National Academy of Science, U.S.A 104

      ページ: 9627-9632

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structural Chemistry of Sensing Mechanism of O2-sensor Protein, Ec DOS, Revealed with Resonance Raman Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kitagawa, S. F. El-Mashtoly, and T. Shimizu
    • 学会等名
      AsBIC-IV
    • 発表場所
      Ramada Plaza, Ceju, Korea
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸素分子センサー蛋白、EcDOS, のセンシング機構の構造化学 : 共鳴ラマン分光法による研究2008

    • 著者名/発表者名
      北川禎三,SamirEl-Mashtoly, 清水 透
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Structural Chemistry of Sensing Mechanism of O_2-sensor Protein, Ec DOS, Revealed with Resonance Raman Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, T.
    • 学会等名
      IVth Asian Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Ramada Plaza, Ceju, Korea
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural chemistry involved in information detection and transmission by gas sensor heme proteins;Resonance Raman investigation2007

    • 著者名/発表者名
      Teizo Kitagawa
    • 学会等名
      International Symposium on Metallomics 2007
    • 発表場所
      Nagoya International Congress Hall
    • 年月日
      2007-12-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Probing Chemical Reactions in Intact Whole Mitochondria through Analysis of Molecular Vibrations2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ogura
    • 学会等名
      Okazaki Conference "Molecular Science and Chemical Biology of Biomolecular Function"
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Resonance Raman Spectroscopy of Cytochrome c Oxidase

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ogura, Sachiko Yanagisawa, Kenichiro Ikemura, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa and Hideo Shimada
    • 学会等名
      The 4th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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