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ビタミンB12およびF430含有メチル基転位酵素の実践的機能モデル構築

研究課題

研究課題/領域番号 24655051
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関大阪大学

研究代表者

林 高史  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20222226)

連携研究者 大洞 光司  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10631202)
研究協力者 森田 能次  
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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードメチオニン合成酵素 / ミオグロビン / コバルトコリン / メチル基転移 / 酵素モデル / コバラミン / ビタミンB12 / タンパク質 / コバルトコリノイド錯体 / メチル基転移反応
研究成果の概要

本研究では、メチオニン合成酵素の作用機序解明のため、精密なモデル構築を行った。具体的にはメチオニン合成の活性中心であるコバラミン補因子を非天然の簡単なコリンコバルト錯体に置き換えて、アポミオグロビンに挿入した再構成タンパク質を調製した。得られたコバルト錯体を含むタンパク質は、Co(I)種を安定化し、さらにタンパク質内でコバルト―メチル錯体の形成および、遠位ヒスチジンへのメチル基転移反応の進行を引き起こすことを確認した。特に、タンパク質内でCo(I)種の結晶構造を初めて明らかにし、これまで予測されていたとおりCo(I)種構造が軸配位子が離脱した4配位の構造で存在していることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 13件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Co(II)/Co(I) Reduction-induced Axial Histidine-flipping in Myoglobin Reconstituted with a Cobalt Tetradehydrocorrin as a Methionine Synthase Model2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi, Yoshitsugu Morita, Eiichi Mizohata, Koji Oohora, Jun Ohbayashi, Tsuyoshi Inoue, and Yoshio Hisaeda
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 号: 83 ページ: 12560-12563

    • DOI

      10.1039/c4cc05448b

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hemoprotein-based Supramolecular Assembling Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Oohora, Takashi Hayashi
    • 雑誌名

      Curr. Opin. Chem. Biol.

      巻: 19 ページ: 154-161

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2014.02.014

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] H_20_2-dependent Substrate Oxidation by an Engineered Diiron Site in a Bacterial Hem erythrin2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Okamoto, Akira Onoda, Himshi Sugimoto, Yu Takano, Shun Hirota, Donald M. Kurtz, Jr., Yoshitsugu Shiro, Takashi Hayashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 26 ページ: 3421-3423

    • DOI

      10.1039/c3cc48108e

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Rhodium Complex-linked Hybrid Biocatalyst : Stereo-controlled Phenylacetylene Polymerization within an Engineered Protein Cavity2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Fukumoto, Akira Onoda, Eiichi Mizohata, Marco Bocola, Tsuyoshi Inoue, Ulrich Schwaneberg and Takashi Hayashi
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: (印刷中) 号: 5 ページ: 1229-1235

    • DOI

      10.1002/cctc.201301055

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] C(sp3)-H Bond Hydroxylation Catalyzed by Myoglobin Reconstituted with Manganese Porphycene2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Oohora, Yushi Kihira, Eiichi Mizohata, Tsuyoshi Inoue, Takashi Hayashi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 号: 46 ページ: 17282-17285

    • DOI

      10.1021/ja409404k

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure, Exogenous Ligand Binding and Redox Properties of an Engineered Diiron Active Site in a Bacterial Hemeythrin2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Okamoto, Akira Onoda, Hiroshi Sugimoto, Yu Takano, Shun Hirota, Donald M. Kurtz, Jr., Yoshitsugu Shiro, Takashi Hayashi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 52 号: 22 ページ: 13014-13020

    • DOI

      10.1021/ic401632x

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A rhodium complex-linked β-barrel protein as a hybrid biocatalyst for phenylacetylene polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      小野田晃、福本和貴、Marco Bocola、Marcus Arlt、Ulrich Schwaneberg、林高史
    • 雑誌名

      Chemical communication

      巻: 48 号: 78 ページ: 9756-9758

    • DOI

      10.1039/c2cc35165j

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Myoglobin Reconstituted with Cobalt Tetradehydrocorrin as a Methionine Synthase2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi, Yoshitsugu Morita, Koji Oohora
    • 学会等名
      IUPAC-2015
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modification of Hemoprotein with an Artificially Created Cofactor to Generate a New Biocatalyst2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      13th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Galway, Ireland
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Structure and Functional Model of Methionine Synthase: Myoglobin with a Tetradehydrocorrin Co Complex2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi, Yoshitsugu Morita, Koji Oohora
    • 学会等名
      The 5th Georgian Bay International Conference on Bioinorganic Chemisty
    • 発表場所
      Parry Sound, Canada
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural Model of Methionine Synthase by Myoglobin Reconstituted with a Cobalt Corrin Derivative2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi, Yoshitsugu Morita, Koji Oohora
    • 学会等名
      7th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Porphyrin Arrays Mediated by Hemoprotein Matrix2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi, Koji Oohora, Akira Onoda
    • 学会等名
      223th Electrochemical Society Meeting
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Alkane Hydroxylation Catalyzed by Myoglobin Reconstituted with Mn-Porphycene2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      4th Georgian Bay International Conference on Bioinorganic Chemistry
    • 発表場所
      Parry Sound, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of a Methionine Synthase Model by Apomyoglobin–Cobalt Corrin Complex2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      16th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Function of Hemoproteins with Artificially Created Prosthetic Groups2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Catalytic Activity of Myoglobin Reconstituted with Mn-Porphycene2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      The 2nd Japan-France Coordination Chemistry Symposium 2013
    • 発表場所
      Nara
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Physicochemical Properties of Hemoproteins Reconstituted with Metalloporphyrins2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      221th Electrochemical Society Meeting
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Hemoprotein Assembly via Heme–Heme Pocket Interaction2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      7th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heme Pocket Is an Attractive Cavity for Bioorganometallic Reaction Centers2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      12th International Symposium on Bioorganometallic Chemistry
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Function of Hemoproteins with Artificially Created Prosthetic Groups2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Bioorganometallic Chemistry (分担)2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Onoda, Takashi Hayashi, Michele Salmain
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      Wiley VCH
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Coordination Chemistry in Protein Cages2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayashi
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 研究内容

    • URL

      http://www.applied-bioinorganic.jp/jp/research/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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