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オルガネラ内タンパク質の分子科学

研究課題

研究課題/領域番号 20050029
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

小倉 尚志  兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 教授 (70183770)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードプロトンポンプ / チトクロムc酸化酵素 / 酸素活性化 / 共鳴ラマン / 生体エネルギー変換 / 再構成リン脂質小胞 / インドールアミンジオキシゲナーゼ / フェリルオキソ型反応中間体 / ミトコシドリア / 酸化的リン酸化 / 呼吸調節 / プロポンプ / 電子伝達系 / 再構成小胞
研究概要

1. 共鳴ラマンスペクトルの測定に適しだチトクロムc酸化酵素再構成ベシクル(COV)の作成法を検討した。CcOとリン脂質の量比、COV調製後の濃縮の方法などが検討課題であり、最終標品の量、呼吸調節率および共鳴ラマンスペクトルの質を指標に最適な手順を決定した。再構成時に脂質吸着ビーズを添加すると、レーザー光に対する耐性が高まることがはっきりした。また、この試料に対し、プロトン濃度勾配存在下での共鳴ラマンスペクトルを測定した。2.インドールアミン-2,3-ジオキシゲナーゼ(IDO)はヘム酵素であり、トリプトファン(Trp)に酸素分子由来の2原子の酸素を添加し、N-フォルミルキヌレニンを生成する反応を触媒する。哺乳類においてこの反応はTrp異化反応の主要経路にある。近年、Trpの代謝産物が免疫系や神経系などの異常に関係することが明らかになり、注目されている。IDOによる酸素添加反応は、従来、Fe-O-O-Trp型の反応中間体を経てO-O結合が切れることなく取り込まれると考えられてきた。本研究では、酸素化型および593nmに吸収帯を持つ新規スペクトル種の共鳴ラマンスペクトルを測定し、これら2つの反応中間体の配位構造を調べた。酸素化型の共鳴ラマンスペクトルより、酸素化型反応中間体がV_<Fe-O2>(鉄-酸素伸縮振動)モードを569cm^<-1>に示し、エンドオン型(Fe-O-O)であることがわかった。一方、酸素化型にTrpを加えて得られる593nmスペクトル種は<16>^O_2に対し798cm^<-1>にラマン線を与えたが、これは<18>^O_2では762cm^<-1>に、また<16>^O<18>^Oに対しては798cm^<-1>と762cm^<-1>に50%ずつの強度のラマン線を与えた。以上の結果から、このものがFe=O型ヘムを持つことが明らかになった。この結果は、従来提唱されてきた反応機構の再考をせまるものである。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (32件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Resonance Raman study on the oxygenated and the ferryl-oxo species of indoleamine 2, 3-dioxygenase during catalytic turnover2010

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Yanagisawa, Masaki Horitani, Hiroshi Sugimoto, Yoshitsugu Shiro, Norihiro Okada, Takashi Ogura
    • 雑誌名

      Faraday Discussions (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell-free synthesis of cytochrome c oxidase, a multicomponent membrane protein2010

    • 著者名/発表者名
      Yukie Katayama, Kunitoshi Shimokata, Makoto Suematsu, Takashi Ogura, Tomitake Tsukihara, Shinya Yoshikawa, Hideo Shimada
    • 雑誌名

      J.Bioenergetics and Biomembranes

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Resonance Raman Band Assignable to the O-O Stretching Mode inthe Resting Oxidized State of Bovine Heart Cytochrome C Oxidase2010

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sakaguchi, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa, Takashi Ogura
    • 雑誌名

      J.Bioenergetics and Biomembranes

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel(II) complexes of TPA ligands with 6-phenyl substituents PhnTPA. Structure and H_2O_2-reactivity2010

    • 著者名/発表者名
      Tano, T., Doi, Y., Inosako, M., Kunishita, A., Kubo, M., Ishimaru, H., Ogura, T., Sugimoto, H., Itoh, S.
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A square-planar Ni(II) complex with an N_2S_2 donor set similar to the active centre of nickel-containing superoxide dismutase and its reaction with superoxide2010

    • 著者名/発表者名
      Nakane, D., Kuwasako, S., Tsuge, M., Kubo, M., Funahashi, Y., Ozawa, T., Ogura, T., Masuda, H.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2142-2144

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonance Raman Study of a High-valent Fe=O Porphyrin Complex as a Model for Peroxide Compound II2010

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Ishimaru, Hiroshi Fujii, Takashi Ogura
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 39

      ページ: 332-333

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of the Fe-O_2 and the Fe=O Heme Species for Indoleamine 2, 3-Dioxygenase during Catalytic Turnover2010

    • 著者名/発表者名
      Yanagisawa, S., Yotsuya, K., Hashiwaki, Y., Horitani, M., Sugimoto, H., Shiro, Y., Appelman, E.H., Ogura
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 39

      ページ: 36-37

    • NAID

      10027176398

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic Characterization of a Hydroperoxo-Heme Intermediate : Conversion of a Side-On Peroxo to an End-On Hydroperoxo Complex2009

    • 著者名/発表者名
      Liu, J.G., Ohta, T., Yamaguchi, S., Ogura, T., .Sakamoto, S., Maeda, Y., Naruta, Y.
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 48

      ページ: 9262-9267

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometric and electronic structure and reactivity of a mononuclear 'side-on' nickel(III)-2009

    • 著者名/発表者名
      Cho, J., Sarangi, R., Annaraj, J., Kim, S.Y., Kubo, M., Ogura, T., Solomon, E.I., Nam. W.
    • 雑誌名

      Nature Chemistry 1

      ページ: 568-572

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation Reactivity of a Bis(μ-oxo) Dinickel(III) Complexes : Arene Hydroxylation of the Supporting Ligand2009

    • 著者名/発表者名
      Honda, K., Cho, J., Matsumoto, T.,Roh, J., Furutachi, H,, Tosha, T., Kubo, M., Fujinami, S., Ogura, T., Kitagawa, T., Suzuki, M.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, Int.Ed. 121

      ページ: 3354-3357

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mononuclear Copper (II)-Superoxo Complexes that Mimic the Stucture and Reactivity of the Active Centers of PHM and DβM2009

    • 著者名/発表者名
      Kunishita, A., Kubo, M., Suggimoto, H., Ogura, T., Sato, K., Takui, T., Itoh, S.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 2788-2789

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
      Eiko Fukumura, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 145

      ページ: 505-515

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A peroxide bridge between Fe and Cu ions in the O_2 reduction site of fully oxidized cytochrome c oxidase could suppress the proton pump2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Aoyama, et.al.
    • 雑誌名

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

      ページ: 2165-2169

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Red-Excitation Resonance Raman Analysis of the VFe=o Mode of Ferryl-Oxo Hemoproteins2008

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Ikemura, et.al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 130

      ページ: 14384-14385

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 共鳴ラマン分光法によるウシ心筋ミトコンドリア呼吸鎖NADH : ユビキノン酸化還元酵素のFMNと鉄-硫黄クラスターの構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      引田理英、森山昌和、小倉尚志、伊藤-新澤恭子、吉川信也
    • 学会等名
      第36回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴ラマン分光法によるインドールアミン2,3-ジオキシナーゼの反応中間体の構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      柳澤幸子、四ッ谷景子、橋脇裕美、堀谷正樹、杉本宏、城宜嗣、小倉尚志
    • 学会等名
      第36回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 代謝回転中インドールアミン2,3ジオキシゲナーゼの酸素化型およびフェリルオキソ種の検出2010

    • 著者名/発表者名
      柳澤幸子・堀谷正樹・杉本宏・城宜嗣・Appelman, Evan H.・小倉尚志
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      東大阪
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高酸化型鉄ポルフィリンの共鳴ラマンスペクトル:Fe=O伸縮振動数の軸配位子依存性2010

    • 著者名/発表者名
      石丸裕士・藤井浩・小倉尚志
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      東大阪
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structure and Dynamics of Cytochrome c Oxidase as Studiedwith Resonance Raman Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ogura
    • 学会等名
      The 14tb International Conference on Biological Inorganic Chemistry (招待講演)
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Time-Resolved Resonance Raman Study on Structural Relaxation Process of Cytochrome c Oxidase Following Photolysis of Carbonmonoxide2009

    • 著者名/発表者名
      Izumi Ishigami, Satoru Nakashima, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoahikawa, Takashi Ogura
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A New Resonance Raman Marker Band of Cytochrome c Oxidase2009

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sakaguchi, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa, Hiroshi Fuiii, Takashi Ogura
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] X-ray Structure and Function of Peroxide Bridge between Feand Cu in the O_2 Reduction Site of the Fully Oxidized Cytochrome c Oxidase2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Aoyama, Kazumasa Muramoto, Kyoko Shinzawa-Itoh, Kunio Hirata, Eiki Yamashita, Tomitake Taukihara, Takashi Ogura, Shinya Yoshikawa
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Reactivity of Ru(IV)-Oxo Complexes Derived from Proton-Coupled Electron Transfer of Ru(II)-Aqua Complexes2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kojima, Yuichiro Hirai, Yasuhisa Mizutani, Kenichiro Ikemura, Takashi Ogura, Yoahihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Shunichi Fukuzumi
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Accurate Design of Copper-containing Oxidase Active Centers with a S-containing Ligand2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tozuka, Yuji Kajita, Minoru Kubo, Takashi Ogura, Yasuhiro Funahashi, Tomohiro Ozawa, Hideki Masuda
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structure and Reactivity of Mononuclear Copper(II)-Superoxo Complexes Supported by N_3-Tridentate Ligands2009

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kunishita, Hideki Sugimoto, Minoru Kubo, Takashi Ogura, Takeji Takui, Shinobu Itoh
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Low-spin End-on Ferric-Peroxo and Ferric-Hydroperoxo Species by a Heme Model Complex Bearing an Imidazole Tail2009

    • 著者名/発表者名
      Jin-Gang Liu, Takehiro Ohta, Satoru Yamaguchi, Takashi Ogura, Yoahinori Naruta
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Detection of the Iron-Oxygen Stretching Raman Mode for Human Indoleamine 2, 3-Dioxygenase in the Oxygenated Form2009

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Yanagisawa, Keiko Yotauya, Masaki Horitani, Hiroahi Sugimoto, Yoshitsugu Shiro, Yumi Hashiwaki, Takashi Ogura
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] C-H Bond Activation by Peroxodiiron(III) Complexes2009

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kyuda, Yoshimi Kawade, Hideki Furutachi, Shuhei Fujinami, Masatatsu Suzuki, Takehiko Tosha, Teizo Kitaaggaawa, Minoru Kubo, Takaslri Ocura
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of the Supporting Ligands to NiO_2 Intermediates2009

    • 著者名/発表者名
      Jaeheung Cho, Ritimukta Sarangi, Jameaponck Annaraj, Sung Yeon Kim, Minoru Kubo, Takashi Ogura, Edward I. Solomon, Wonwoo Nam
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Cooperative L-Trp Binding to Human Tryptophan 2, 3-Dioxygenase Revealed by Resonance Raman Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Eiko Fukumura, Hiroshi Sugimoto, Yuko Misumi, Takashi Ogura, Yoehitsugu Shiro
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Detection of the Iron-Oxygen Stretching Raman Mode for Human Indoleamine 2, 3-Dioxygenase in the Oxygenated Form2009

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Yanagisawa
    • 学会等名
      International Workshop on Metalloprotein Functiona
    • 発表場所
      Kamigori, Hyogo
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Ultraviolet resonance Raman epectroscopy for functioning proteins2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ogura
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会(招待講演)
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Site-directed isotope labeling of cytochrome c oxidase2009

    • 著者名/発表者名
      Hideo Shimada, Yukie Katayama, Takashi Ogura, Tomitake Tsukihara, Shinya Yoahikawa
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会(招待講演)
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Resonance Raman Marker_ Bands of Hydroxyfarnesylethyl Substituent of Cytochrome c Oxidase2009

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Sakaguchi, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa, Hiroshi Fujii, Takashi Ogura
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural Relaxation Process of Cytochrome c Oxidase Following Photolysis of Carbonmonoxide2009

    • 著者名/発表者名
      Izumi Ishigami, Satoru Nakashima, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa, Takashi Ogura
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Structural analysis of FMN and iron-sulfer clusters of the bovine heart NADH-ubiquinone oxidoreductase by resonance Raman spectra2009

    • 著者名/発表者名
      Masahide Hikita, Masakazu Moriyama, Takashi Ogura, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Non-Resonance Raman Investigations of Bovine Mitochondrial F_o F_1-ATPsynthase2009

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Mieda, Minoru Kubo, Kyoko Shinzawa-Itoh,Takashi Ogura, Shinya Yoshikawa
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Detection of Two Oxygen-Isotope Sensitive Resonance Raman Bands for Human Indoleamine 2, 3-Dioxygenase2009

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Yanagisawa, Keiko Yotsuya, Yumi Hashiwaki, Masaki Horitani, Hiroshi Sugimoto, Yoshitsugu Shiro, Takashi Ogura
    • 学会等名
      第47回生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Protein Dynamics of Cytochrome c Oxidase as Studied with Resonance Raman Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ogura, Satoru Nakashima, Izumi Ishigami, Kyoko Shinzawa-Itoh, Shinya Yoshikawa
    • 学会等名
      Symposium on Advanced Biological Inorganic Chemistry (招待講演)
    • 発表場所
      Mumbai, India
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] チトクロム酸化酵素のP反応中間体に現れる酸素同位体敏感ラマン線(356cm^<-1>)の帰属決定2009

    • 著者名/発表者名
      小倉尚志, その他
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      船橋市
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フェリルオキソ型ヘムタンパク質の赤色励起共鳴ラマン分光2009

    • 著者名/発表者名
      池村賢一郎, その他
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      船橋市
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解共鳴ラマン分光法を用いたチトクロムc酸化酵素のCO光乖離後の構造緩和過程の追跡2009

    • 著者名/発表者名
      石上泉, その他
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      船橋市
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ウシ心筋チトクロムC酸化酵素のプロトンポンプ反応2008

    • 著者名/発表者名
      小倉尚志
    • 学会等名
      特定領域研究「高次系分子科学」ミニ公開シンポジウム
    • 発表場所
      豊中市
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解共鳴ラマン分光法を用いたチトクロムc酸化酵素のCO光乖離後の構造緩和過程の追跡2008

    • 著者名/発表者名
      石上泉その, 他
    • 学会等名
      第35回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      兵庫県赤穂郡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Resonance Raman Spectroscopy of Cytochrome c Oxidase2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ogura, et.al.
    • 学会等名
      The 4^<th> Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Assignment of the Oxygen-Isotope-Sensitive Resonance Raman Band at 356-cm^<-1> of the P-Intermediate of Cytochrome c Oxidase to an O=Fe-N Bending Mode2008

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Ikemura, et.al.
    • 学会等名
      The 4^<th> Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/life/biophys2/MolBiophys_II_main/home.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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