膜内在性[NiFe]ヒドロゲナーゼのX線結晶構造解析

• 研究課題/領域番号: 22770111
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 庄村 康人 兵庫県立大学, 大学院・生命理学研究科, 助教 (50423900)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 水素代謝 / 金属タンパク質 / ヒドロゲナーゼ / X線結晶構造解析 / 膜タンパク質

研究概要

水素分子の分解と合成を触媒する金属タンパク質であるヒドロゲナーゼには構造や性質の異なる様々な種類のものが存在する.本研究では酸素存在下で活性を示す膜結合型[NiFe]ヒドロゲナーゼの高分解能X線結晶構造解析を行い,本酵素がこれまでに生体内では報告例が無い特徴的な鉄硫黄クラスターをもつことを見出した.さらに,この鉄硫黄クラスターが示す酸化還元電位依存的な構造変化と本酵素がもつ酸素耐性との関係を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Structural and Enzymatic Characterization of BacD, An L-amino Acid Dipeptide Ligase from Bacillus subtilis (2012)
  • 著者名/発表者名: Shomura, Y., Hinokuchi, E., Ikeda, H., Senoo, A., Takahashi, Y., Saito, J., Komori, H., Shibata, N., Yonetani, Y., Higuchi, Y.
  • 雑誌名: Protein Sci. 巻: 21(5) ページ: 707-716
• [雑誌論文] Structural basis for[4Fe-3S] cluster in the O2-tolerant membrane-bound[NiFe] hydrogenase (2011)
  • 著者名/発表者名: Shomura, Y., Yoon, K-S., Nishihara, H. and Higuchi, Y.
  • 雑誌名: Nature 巻: 479(7372) ページ: 253-256
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of membrane-bound respiratory[NiFe] hydrogenase from Hydrogenovibrio marinus (2011)
  • 著者名/発表者名: Shomura, Y., Hagiya, K., Yoon, K. S., Nishihara, H., Higuchi, Y.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect. F Struct. Biol. Cryst. Commun 巻: 67(7) ページ: 827-829
• [雑誌論文] Structural Basis for a[4Fe-3S] Cluster in the Oxygen-tolerant Membrane-bound[Ni-Fe]-hydrogenase (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Shomura, K. Yoon, H. Nishihara, Y. Higuchi
  • 雑誌名: Nature 巻: 479 号: 7372 ページ: 253-257
  • DOI: 10.1038/nature10504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and Preliminary X-ray Diffraction Analysis of Membrane-bound Respiratory [NiFe] Hydrogenase from Hydrogenovibrio marinus (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shomura, et al
  • 雑誌名: Acta Crystallgor 巻: 67 号: 7 ページ: 827-829
  • DOI: 10.1107/s1744309111019804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallographic Characterization of the DIX Domain of the Wnt Signalling Positive Regulator Ccd1 (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Terawaki, et al
  • 雑誌名: Acta Crystallgor 巻: F67 号: 7 ページ: 758-761
  • DOI: 10.1107/s1744309111016526
  • 査読あり
• [学会発表] 酸素耐性[NiFe]ヒドロゲナーゼのX線結晶構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 庄村康人
  • 学会等名: 大阪大学蛋白質研究所セミナー「結晶学でみるタンパク質の化学と物理」
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 平成23年度生物構造学研究会「蛋白質中の水素・水分子の役割～中性子構造生物学の展望～」(口頭) (2011)
  • 著者名/発表者名: 庄村康人・尹基石・西原宏史・樋口芳樹
  • 学会等名: 平成23年度生物構造学研究会
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] 酸素耐性[NiFe]ヒドロゲナーゼの構造化学的研究(Structural study of the O2-tolerant[NiFe] hydrogenase) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhito Shomura, Ki-Seok Yoon, Hirofumi Nishihara, Yoshiki Higuchi
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Structural study of the O2-tolerant [NiFe] hydrogenase (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhito Shomura, Yoshiki Higuchi
  • 学会等名: 生物物理学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Structural studies on dissimilatory sulfite reductase (2011)
  • 著者名/発表者名: 庄村康人
  • 学会等名: International symposium on chemistry of reductases IV
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] Structural Basis for the Reaction Mechanism of Dissimilatory Sulfite Reductase学術創成シンポジウム (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhito Shomura and Yoshiki Higuchi
  • 学会等名: International symposium on chemistry of reductases
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] 膜結合型[NiFe]ヒドロゲナーゼのX線結晶構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 庄村康人
  • 学会等名: 日本結晶学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-12-05