マルチヘムタンパク質の部位特異的変異による光機能化

• 研究課題/領域番号: 24550183
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 蒲池 利章 東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (30272694)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012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: 電子伝達タンパク質 / シトクロムc3 / 光水素発生 / ヒドロゲナーゼ / ペルオキシダーゼ / 光機能化

研究成果の概要

マルチヘムタンパク質である硫酸還元菌由来のシトクロムc3の部位特異的変位導入により特定のヘム近傍の環境を変化させる。これにより、元来有している電子伝達機能に加え新機能を付与することができた。特に、本申請研究ではシトクロムc3に触媒機能を付与し、電子移動反応に加え触媒機能をタンパク質一分子内で実現した。さらに、髙機能化したシトクロムc3の作成をめざし、反応機構の基づいた複数の部位特異的変異導入により髙活性化を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Methane hydroxylation using light energy by the combination of thylakoid and methane monooxygenase (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito, H.; Mori, F.; Tabata, K.; Okura, I.; Kamachi, T.
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 4 号: 17 ページ: 8645-8648
  • DOI: 10.1039/c3ra46870d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of soil bacterial colony temperatures and isolation of a high heat-producing bacterium (2013)
  • 著者名/発表者名: Tabata, K.; Hida, F.; Kiriyama, T.; Ishizaki, N.; Kamachi, T.; Okura, I.,
  • 雑誌名: MC Microbiol. 巻: 13 号: 1 ページ: 56-62
  • DOI: 10.1186/1471-2180-13-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific surface modification of the acetylene-linked glycolipid vesicle by click chemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, H.
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 号: 45 ページ: 5650-5652
  • DOI: 10.1039/c2cc31666h
  • 査読あり
• [学会発表] リン光寿命測定による 細胞内酸素濃度イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 蒲池利章
  • 学会等名: 第2回細胞凝集研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] リポソーム再構成膜結合型ヒドロゲナーゼを用いた光水素発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤栄紘、岩﨑達也、大倉一郎、蒲池利章
  • 学会等名: 旭川大会（第４４回石油・石油化学討論会）
  • 発表場所: 旭川グランドホテル
  • 年月日: 2014-10-16 – 2014-10-17
• [学会発表] Photoinduced energy conversion using metalloprotein (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Kamachi
  • 学会等名: Artificial photosynthesis work shop
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2014-10-06
  • 招待講演
• [学会発表] 軸配位子置換によるシトクロムc3への酸化触媒機能の付与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤力、中澤悠、杉本太郎、田畠健治、蒲池利章
  • 学会等名: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Methane hydroxylation using light energy by the combination of thylakoid and methane monooxygenase (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidehiro Ito, Fumiya Mori, Kenji Tabata, Ichiro Okura and Toshiaki Kamachi
  • 学会等名: Eurobic12
  • 発表場所: Swiss, Zurich
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
• [学会発表] 部位特異的変異による5配位構造のヘムを有するシトクロムc3の調製と性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中澤悠、伊藤力、杉本太郎、田畠健治、蒲池利章
  • 学会等名: 日本化学会第94春期年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Direct oxidation of methane to methanol by methane monooxygenase from M. trichosporium OB3b (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Kamachi, Kenji Tabata
  • 学会等名: International Conference on Bio/Mimetic Solar Energy Conversion
  • 発表場所: Osaka City Univ.
  • 招待講演
• [学会発表] 葉緑体の光合成明反応を利用したメタンモノオキシゲナーゼによるメタン酸化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森 史也、伊藤栄紘、大倉一郎、蒲池利章
  • 学会等名: 第43回石油・石油化学討論会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
• [学会発表] Ptポルフィリンのリン光寿命を利用した細胞内酸素濃度イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 蒲池利章、黒川宏美、井上舞、伊藤栄紘、井上正宏
  • 学会等名: 第7回バイオ機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Metalloenzymes Immobilization Using Polymer Containing Cationic Side Chains (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidehiro Ito, Daisuke Tomioka, Mai Inoue, Chinatsu Hasegawa, Eiji Yashima, Toshiaki Kamachi
  • 学会等名: International Conference on BioInorganic Chemistry ICBIC 16
  • 発表場所: Grenoble・Alpexpo center
• [学会発表] 軸配位子置換による硫酸還元菌由来シトクロムc3の調製と性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 力・中澤 悠・杉本太郎・田畠健治・蒲池利章
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大
• [学会発表] Site-directed mutagenesis study to functionalize cytochrome c3 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sugimoto, Y. Nakazawa, K. Tabata, T. Kamachi1
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Biological Engineering
  • 発表場所: 桂林、China
• [学会発表] リン脂質共存下でのヒドロゲナーゼを用いた光水素発生 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 栄紘,;大倉 一郎;蒲池 利章
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北大
• [図書] バイオ水素とキャリア開発の最前線 (2015)
  • 著者名/発表者名: 蒲池利章; 大倉一郎
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: CMC