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構造変換をする活性中心を持つフェレドキシンのX線結晶構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 59470133
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関鳥取大学

研究代表者

月原 冨武  鳥取大, 工学部, 助教授 (00032277)

研究分担者 福山 恵一  鳥取大学, 工学部, 助手 (80032283)
研究期間 (年度) 1984 – 1986
研究課題ステータス 完了 (1986年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1986年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1985年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1984年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードフェレドキシン / 鉄・硫黄タンパク質 / X線結晶構造解析 / 中等度好熱菌 / Bacillus thermopro teolyticus / Mycobacterium smegmutis
研究概要

構造変換をする活性中心を有するフェレドキシンの代表的なものを大別すると、-Cys××Cys××Cys-Cys Pro-のアミノ酸配列を有する典型的な[4Fe4S]活性中心を形成するものと、4つのCysのうちの1つがAspなどで置換されて、これが鉄原子に配位すれば[4Fe-4S]活性中心ができると思われるものがある。
前者の代表的なものとして、中等度好熱菌Bacillus thermopro teolyticusのフェレドキシンの結晶構造解析を行った。構造解析はNative結晶中にある鉄原子の異常分散効果を利用して進めた。現在2,3【A!°】分解能での解析が進行中であり、R値(R=ΣlFo-Fcl/ΣlFol)は0.33である。分子構造のうち主鎖の折れたたみのトポロジーは[8Fe-8S]フェレドキシンであるPeptococus aerogenesのものと同一である。[8Fe-8S]フェレドキシンの一方の[4Fe-4S]クラスターは中等度好熱菌のフェレドキシンでは欠落しており、この部分はα-ヘリックスになっている。中等度好熱菌以外の[4Fe-4S]フェレドキシンにおいても、このα-ヘリックスに対応する部分のアミノ酸配列はα-ヘリックスを形成しやすくなっている。一連の[4Fe-4S]フェルドキシンの一次構造比較を行い、これらのフェルドキシンの主鎖の折れたたみ様式を一般化することもできた。
後者を代表するものとしてはAzotoboctor Vinelandiiのフェルドキシンがあるが、この結晶構造は様々な観点から疑問視されている。そこでこれと一次構造が似ているMyrobacteriuir SmegmatioのフェレドキシンのX線解析を行っている。この場合もNative結晶の異常分散効果を利用して構造解析を進め、現在のところ結晶中での分子のパッキングを決めることができた段階である。

報告書

(1件)
  • 1986 研究成果報告書概要
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] Tomitake Tsukihara, Keiichi Fukuyama, Sadao Wakabayashi, Keishiro Wada, Hiroshi Matsubara, Lorenz Kerscher and Dieter Oesterhelt: "Preliminary X-ray diffraction studies on a ferredoxin from the thermophilic archebacterium, Thermoplasma acidophilum" J. Mol. Biol.186. 481-482 (1985)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichi Fukuyama, Yoshihito Nagahara, Tomitake Tsukihara, Yukiteru Katsube, Toshiharu Hase, and Hiroshi Matsubara: "Tertiary structure of Bacillus thermoproteolyticus [4Fe-4S] ferredoxin : Implication to evolution of bacterial ferredoxin." J. Mol. Biol.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichi Fukuyama, Hiroshi Kamakura, Tomitake Tsukihara, Yukiteru Katsube, Toshiharu Hase, and Hiroshi Matsubara: "Orientation of [4Fe-4S] cluster in the crystal of thermophilic bacterial ferredoxin." 52th Annual Meeting of Chemical Society of Japan (April, 1986).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichi Fukuyama, Tomitake Tsukihara, Yukiteru Katsube, Toshiharu Hase, and Hiroshi Matsubara: "Crystal structural analysis of low-potential [4Fe-4S] ferredoxin" Symposium on Protein Structures (September, 1986).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomitake Tsukihara and Keiichi Fukuyama: "Crystallography and polymorphism of active center of iron-sulfur proteins" 53th Annual Meeting of Chemical Society of Japan (October, 1986).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoya Kanasako, Yuusaku Sakate, Tomitake Tsukihara, Keiichi Fukuyama, Takeo Imai, Yoshinori Sato, Toshiharu Hase, Hiroshi Matsubara and Yukio Morimoto: "Crystal structure of ferredoxins which change their active center structure." 24th Annual Meeting of Biophysics Society of Japan (October,1986).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichi Fukuyama, Yoshitomo Nagahara, Tomitake Tsukihara and Yukiteru Katsube: "Crystal structural determination of [4Fe-4S] ferredoxin by anomalous dispersin of iron atoms" Annual Meeting of Crystallographic Society of Japan (November, 1986).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichi Fukuyama, Yoshitomo Nagahara, Tomitake Tsukihara, Yukiteru Katsube, Toshiharu Hase, and Hiroshi Matsubara: "Structural constitution of [4Fe-4S] ferredoxin on reducing number of [4Fe-4S] clusters within the molecule." 54th Annual Meeting of Chemical Society of Japan (April, 1987).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Fukuyama, Y. Nagahara, T. Tsukihara, Y. Katsube, T. Hase, and H. Matsubara: "Structure of a low-potential [4Fe-4S] ferredoxin determined by anomalous scattering of native iron atoms." XIVth Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography (August, 1987).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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