動的・機能的構造情報に基づく銅/トパキノン含有アミン酸化酵素の反応解析

• 研究課題/領域番号: 26440037
• 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: 構造生物化学
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 村川 武志 大阪医科大学, 医学部, 助教 (90445990)
• 研究分担者: 林 秀行 大阪医科大学, 医学部, 教授 (00183913)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 中性子結晶構造解析 / X線結晶構造解析 / トパキノン / 酵素 / 中性子結晶構造回析 / X線結晶構造回析 / 中性子 / 補酵素 / Ｘ線

研究成果の概要

本研究は土壌細菌由来の銅/トパキノン含有アミン酸化酵素（AGAO）について，超高分解能X線結晶構造解析，および中性子線結晶構造解析を中心とした解析により，タンパク質のダイナミクスによる酵素触媒反応の進行の詳細を明らかにすることを目的とした．
研究期間内において，酸化型酵素（基質フリー状態）およびセミキノン中間体の超高分解能X線および中性子結晶構造解析に成功した．得られた精密な立体構造情報に基づき，AGAOの構造変化や揺らぎを伴う反応機構について新たな知見を得た．

研究成果

• [雑誌論文] Probing the Catalytic Mechanism of Copper Amine Oxidase from Arthrobacter globiformis with Halide Ions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Murakawa, T., Hamaguchi, A., Nakanishi, S., Kataoka, M., Nakai, T., Kawano, Y., Yamaguchi, H., Hayashi, H., Tanizawa, K., and Okajima, T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 290 号: 38 ページ: 23094-23109
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.662726
  • 査読あり
• [学会発表] 銅含有アミン酸化酵素における触媒反応中のプロトン化状態についての理論的解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 庄司光男，村川武志，重田育照，岡島俊英
  • 学会等名: 第１７回日本蛋白質科学会年会
• [学会発表] X-ray crystallographic structure of semiquinone radical intermediate formed in bacterial copper amine oxidase. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshihide Okajima, Tadashi Nakai1 , Katsuyuki Tanizawa , Takeshi Murakawa , and Hideyuki Hayashi.
  • 学会等名: ICC05-AEM2016
  • 発表場所: Unazuki, Japan.
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] 2.Analysis of the Catalytic Mechanism of Copper Amine Oxidase from Arthrobacter Globiformis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Takeshi Murakawa, Misumi Kataoka, Yoshiaki Kawano, Hideyuki Hayashi, Katsuyuki Tanizawa, and Toshihide Okajima.
  • 学会等名: ISDSB2016
  • 発表場所: Tennessee, USA.
  • 年月日: 2016-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] 銅含有アミン酸化酵素の大型結晶調製と予備的中性子回折実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村川武志
  • 学会等名: 茨城県平成２７年度 第３回(第11 回) iBIX 研究会
  • 発表場所: 茨城県東海村
  • 年月日: 2015-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] 銅アミン酸化酵素のTPQ補酵素とその前駆体Tyr残基のコンフォメーション制御の分子機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村川武志，中西将太，元山暁仁，林秀行，谷澤克行，岡島俊英
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Conformational flexibility of the topa quinone cofactor in copper amine oxidase revealed by site-specific mutagenesis of the neighboring conserved asparagine residue (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Murakawa, Hideyuki Hayashi, Katsuyuki Tanizawa, Toshihide Okajima
  • 学会等名: ICC-04
  • 発表場所: イタリア，パルマ
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
• [学会発表] 銅アミン酸化酵素のTPQ生成反応と触媒反応における保存性Asn残基の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村川武志，中西将太，元山暁仁，林秀行，谷澤克行，岡島俊英
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27