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ラジカル酵素システムの動作原理の解明-酵素研究の新しいパラダイムを求めて-

研究課題

研究課題/領域番号 22570143
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
研究機関岡山大学

研究代表者

虎谷 哲夫  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 特命教授 (70026318)

研究分担者 飛松 孝正  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (30188768)
森 光一  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (50379715)
世良 貴史  京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10362443)
連携研究者 吉澤 一成  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (30273486)
柴田 直樹  兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 准教授 (30295753)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードラジカル酵素 / B_12補酵素 / S-アデノシルメチオニン / 酵素反応機構 / 再活性化因子 / 活性化蛋白質 / 立体構造 / システム酵素学 / B12補酵素 / 酵素 / B_<12>補酵素 / 酵素の触媒機構 / X線結晶解析 / 理論計算 / 酵素反応
研究概要

これからの酵素科学はどこへ向かうのであろうか。本研究では
(1)生物の知恵に学ぶシステム酵素学と
(2)理論化学との連携による酵素学の非経験的学問化、が今後の酵素研究に重要なパラダイムであると考えて、ラジカル酵素システムを研究対象として、これらの方向への展開を目指した。
酵素本体と(再)活性化蛋白質とを生化学、遺伝子工学、生物物理学、X 線結晶学、理論化学の方法論を駆使して研究した結果、新しい眼界が拓かれた。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (23件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Redesign of coenzyme B12dependent diol dehydratasbe resistant to the mechanism-baseinactivation by glycerol and act on longer chain 1,2-diols2012

    • 著者名/発表者名
      Yamanishi M, Kinoshita K, Fukuoka M, Tanokuchi A, Saito T, Ikeda Y, Shibata N, Tobimatsu T, Toraya T
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 279 号: 5 ページ: 793-804

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2012.08470.x

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of Glycerol Dehydration by Diol Dehydratase from Combined QM/MM Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      K. Doitomi, et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 51 号: 45 ページ: 9202-9210

    • DOI

      10.1021/bi300488u

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How Coenzyme B12-dependent Ethanolamine Ammonialyase Deals with Both Enantiomers of 2-Amino-1-propanol as Substrates: Structure-based Rationalization2011

    • 著者名/発表者名
      N. Shibata, Y. Higuchi and T. Toraya
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 50 号: 4 ページ: 591-598

    • DOI

      10.1021/bi101696h

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Roles of the Metal Ion in the Sub strate-Binding Site of Coenzyme B_<12>-Dependent Diol Dehydratase2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kamachi, et al
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 50 号: 7 ページ: 2944-2952

    • DOI

      10.1021/ic102352b

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生物は超活性種をいかに活用するか:ビタミンB12関与酵素とその活性維持システム2011

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 83 ページ: 591-608

    • URL

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21866870

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic roles of the metal ion in the substrate-binding site of coenzyme B_<12>-dependent diol dehydratase2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kamachi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 50 ページ: 2944-2952

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生物は超活性種をいかに活用するか:ビタミンB_<12>関与酵素とその活性維持システム2011

    • 著者名/発表者名
      虎谷哲夫
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 83 ページ: 591-608

    • NAID

      10029322082

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How coenzyme B_<12>-dependent ethanolamine ammonia-lyase deals with both enantiomers of 2-amino-1-propanol as substrates : structure-based rationalization2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shibata
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: VOL.50 ページ: 591-598

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression, Crystallization and Preliminary X-ray Crystallographic Study of Ethanolamine Ammonia-lyase from Escherichia coli2010

    • 著者名/発表者名
      N. Shibata, H. Tamagaki, S. Ohtsuki, N. Hieda, K. Akita, H. Komori, Y. Shomura, S. Terawaki, T. Toraya, N. Yasuoka and Y. Higuchi
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr.

      巻: F66 号: 6 ページ: 709-711

    • DOI

      10.1107/s1744309110014478

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures of Ethanolamine Ammonia-lyase complexed with Coenzyme B_12 Analogs and Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      N. Shibata, H. Tamagaki, N. Hieda, K. Akita, H. Komori, Y. Shomura, S. Terawaki, K. Mori, N. Yasuoka, Y. Higuchi, and T. Toraya
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 285 (34) 号: 34 ページ: 26484-26493

    • DOI

      10.1074/jbc.m110.125112

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coenzyme B_12-dependent diol dehydratase is a potassium ion-requiring calcium metalloenzyme: evidence that the substrate-coordinated metal ion is calcium2010

    • 著者名/発表者名
      Toraya T, Honda S, Mori K
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 49 号: 33 ページ: 7210-7217

    • DOI

      10.1021/bi100561m

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diol dehydratase-reactivating factor is a reactivase - evidence for multiple turnovers and subunit swapping with diol dehydratase2010

    • 著者名/発表者名
      Mori K, Hosokawa Y, Yoshinaga T, Toraya T
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 277 号: 23 ページ: 4931-4943

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2010.07898.x

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微生物に学ぶビタミンB_12代謝のシステム酵素学2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 130 ページ: 1453-1462

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/article/yakushi/130/11/130_11_1453/_article

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression, crystallization and preliminary X-ray crystallographic study of ethanolamine ammonia-lyase from Escherichia coli2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shibata
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section F

      巻: VOL.66 ページ: 709-711

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structures of ethanolamine ammonia-lyase complexed with coenzyme B_<12> analogs and substrates2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shibata
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: VOL.285 ページ: 26484-26493

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coenzyme B_<12>-dependent diol dehydratase is a potassium ion-requiring calcium metalloenzyme : evidence that the substrate-coordinated metal ion is calcium2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Toraya
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: VOL.49 ページ: 7210-7217

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diol dehydratase-reactivating factor is a reactivase-evidence for multiple turnovers and subunit swapping with diol dehydratase2010

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mori
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: VOL.277 ページ: 4931-4943

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビタミンB_12 補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの基質結合アミノ酸残基の機能解析(発表確定)2013

    • 著者名/発表者名
      森 光一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第65回大会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂(東京都)
    • 年月日
      2013-05-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 3 種類のKlebsiella oxytocaコバラミン・アデノシルトランスフェラーゼに関する酵素化学的研究(発表確定)2013

    • 著者名/発表者名
      飛松 孝正
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第65回大会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂(東京都)
    • 年月日
      2013-05-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジオールデヒドラターゼの活性維持システムによる補欠分子族型補酵素のリサイクリング2013

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第431回研究協議会
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター(大阪府)
    • 年月日
      2013-02-02
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ジオールデヒドラターゼの活性維持システムによる補欠分子族型補酵素のリサイクリング2013

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第431回研究協議会
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター(大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 3種類のKlebsiella oxytocaコバラミン・アデノシルトランスフェラーゼに関する酵素化学的研究2013

    • 著者名/発表者名
      飛松 孝正
    • 学会等名
      日本ビタミン学会 第65回大会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンB12 補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの基質結合アミノ酸残基の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      森 光一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会 第65回大会
    • 発表場所
      一橋大学一橋講堂(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] B_12補酵素関与ジオールデヒドラターゼのグリセロールによる不活性化の機構と不活性化抵抗性酵素の再設計2012

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第427回研究協議会
    • 発表場所
      京都市国際交流会館(京都府)
    • 年月日
      2012-02-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B_<12>補酵素関与ジオールデヒドラターゼのグリセロールによる不活性化の機構と不活性化抵抗性酵素の再設計2012

    • 著者名/発表者名
      虎谷哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第427回研究協議会
    • 発表場所
      京都市国際交流会館(京都府)
    • 年月日
      2012-02-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ジオールデヒドラターゼ活性維持システムの一員としてのPduO蛋白質の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      田野口 亜耶
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] B_12補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの活性部位アミノ酸残基の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      大岩 敏宏
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B_<12>補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの活性部位アミノ酸残基の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      大岩敏宏
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌YgfD蛋白質のB12 補酵素関与メチルマロニルCoAムターゼの再活性化因子としての機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      森 光一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第63回大会
    • 発表場所
      安田女子大学(広島県)
    • 年月日
      2011-06-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大腸菌YgfD蛋白質のB_<12>補酵素関与メチルマロニルCoAムターゼの再活性化因子としての機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      森光一
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第63回大会
    • 発表場所
      安田女子大学(広島県)
    • 年月日
      2011-06-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] B_12 補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの精密触媒機構と立体化学経路2011

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第423回研究協議会
    • 発表場所
      東京商工会議所ビル(東京都)
    • 年月日
      2011-02-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B_<12>補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの精密触媒機構と立体化学経路2011

    • 著者名/発表者名
      虎谷哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第423回研究協議会
    • 発表場所
      東京商工会議所ビル(東京都)
    • 年月日
      2011-02-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] B_12 補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの立体構造に基づく立体化学経路の解明2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大腸菌YgfD蛋白質はB_12 補酵素関与メチルマロニルCoAムターゼの再活性化因子である2010

    • 著者名/発表者名
      森 光一
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B_<12>補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの立体構造に基づく立体化学経路の解明2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷哲夫
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・神戸国際展示場(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌YgfD蛋白質はB_<12>補酵素関与メチルマロニルCoAムターゼの再活性化因子である2010

    • 著者名/発表者名
      森光一
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] B_12 補酵素関与ジオールデヒドラターゼはカリウムイオン依存性のカルシウムメタロエンザイムである:基質結合金属イオンの再同定2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第422回研究協議会
    • 発表場所
      京都市国際交流会館(京都府)
    • 年月日
      2010-11-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B_<12>補酵素関与ジオールデヒドラターゼはカリウムイオン依存性のカルシウムメタロエンザイムである:基質結合金属イオンの再同定2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷哲夫
    • 学会等名
      ビタミンB研究委員会第422回研究協議会
    • 発表場所
      京都市国際交流会館(京都府)
    • 年月日
      2010-11-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] B_12 補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの立体構造と変異導入に基づく触媒機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第62回大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県)
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B_<12>補酵素関与エタノールアミンアンモニアリアーゼの立体構造と変異導入に基づく触媒機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷哲夫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第62回大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(岩手県)
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 改訂 酵素-科学と工学2012

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 出版者
      講談社
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 改訂 酵素-科学と工学2012

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 出版者
      講談社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 酵素利用技術大系2010

    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
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    • 著者名/発表者名
      虎谷 哲夫
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.biotech.okayama-u.ac.jp/labs/toraya/TOP.html

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      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-11-30   更新日: 2019-07-29  

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