ヘムオキシゲナーゼ2の天然変性領域が介する新規酵素活性調節機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26840040
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 横浜市立大学 (2015-2016); 公益財団法人サントリー生命科学財団 (2014)
• 研究代表者: 古川 亜矢子 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任助教 (90453050)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014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: 動的構造解析 / 酵素 / タンパク質の動的構造解析 / 酵素の調節機構 / 蛋白質の動的構造解析

研究成果の概要

脳の血管拡張に関与するヘム分解酵素HO-2は、ヘム結合部位を含むコア構造領域とC末端側に特徴的な天然変性領域を有する。天然変性領域が無いと酵素活性が低下することを明らかにしていた。この酵素活性の違いを説明するために、動的構造解析を行った。その結果、C末端天然変性領域が構造領域と弱く相互作用していること、この相互作用している構造領域中の残基が大きく揺らいでいることが分かった。更に、C末端領域を含む HO2と含まない HO-2では、構造変化の速度が異なっていた。以上の結果から、C末端の天然変性領域が構造領域の動的構造を変化させ、この動的構造変化によって酵素活性が調節される機構が考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Quantitative analysis of protein–ligand interactions by NMR (2016)
  • 著者名/発表者名: Furukawa A., Konuma T., Yanaka S., Sugase K.,
  • 雑誌名: Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 巻: 96 ページ: 47-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative analysis of location- and sequence-dependent deamination by APOBEC3G using real-time NMR spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, A., Sugase, K., Morishita, R., Nagata, T., Kodaki, T., Takaori-Kondo, A., Ryo, A., Katahira, M.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 巻: 53 号: 9 ページ: 2349-2352
  • DOI: 10.1002/anie.201309940
  • NAID: 120005647511
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Heme oxygenase-2 activity regulated by the C-terminal intrinsically disordered (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugase K.
  • 学会等名: The 11th Japan-Korea Bilateral Symposium on Biological NMR
  • 発表場所: 大阪大学 蛋白研
  • 年月日: 2014-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of heme oxygenase-2 activity elucidated by the analysis of structural dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa A.,, Yamamoto T., Matsuki Y., Suematsu M., Sugase K.
  • 学会等名: International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems
  • 発表場所: Dallas, USA
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29