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ヘム分解反応機構の分子論的解明

研究課題

研究課題/領域番号 62480125
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医化学一般
研究機関京都大学

研究代表者

折井 豊  京都大学, 医学部, 助教授 (60028149)

研究分担者 佐野 晴洋  滋賀医科大学, 学長 (60025533)
吉永 侃夫  京都大学, 医学部, 助手 (30025663)
川西 正祐  京都大学, 医学部, 講師 (10025637)
研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
1988年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1987年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワードヘム分解 / ハイドロキシプロトヘム / NADPH-チトクロムC還元酵素 / 光増感剤 / 一重項酸素 / チトクロム酸化酵素 / 一重項酵素 / NADPHーチトクロムC還元酵素
研究概要

均一に精製したヘムオキシゲナーゼ(HO)、NADPHーチトクロームC還元酵素(CR)と化学合成したオキシプロトヘム(OPH)の各種異性体を用いて再構成実験を行い、生成物をHPLCにより同定した。その結果を要約すると、OPHはα型に特異的にHOとCRさらにNADPHに依存してビリベルディンに開裂する、そのときのKmおよびVmaxの値からαーOPHはプロトヘムからビリベルディンへの反応中間体と想定することに何ら矛盾は生じなかった。さらに細部に亘ると次のことが考察された。(1)差スペクトル分析で、HOを欠くかα型の異性体を基質とした時のようにOPHからビリベルディンへの開裂反応が順調でない時にのみベルドヘモクロームのピークが検出され、これが開裂反応の中間体とする考えに適合した。この考えに立つと、(2)HOを欠いた系でもベルドヘモクロームのピークが検出できたことからHO自身はαーOPHからベルドヘモクロームへの反応に関与していない可能性が示唆された。(3)しかし、HOはベルドヘモクロームからビリベルディンへの反応には関与していることは明らかであり、さらに先に述べた基質および開裂部位の特異性の差とこれまでの知見とを併せて考えると、HOはプロトヘムからαーOPHに至る過程でその水酸化反応および開裂部位決定にも関与していると考えられる。
チトクローム酸化酵素精製標品をprotoporphyrinIX、coproporphyrinIII、hematoporphyrinIXの存在下で光照射すると、100%、20%酵素の共存では同様に失活が起こった。しかしアスコルビン酸共存下での光照射では、ポルフィリンの分解が顕著で、この分解産物の光増感効果の低下が、酸化酵素の失活を和らげたものと考えられる。失活した酸化酵素では、還元剤による還元率が低下し、また一酸化炭素との反応性の低下などから、一重項酸素によるヘムの分解が示唆された。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書

研究成果

(21件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] 折井豊,三木俊明: Photobiol.9. 27-34 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉永侃夫,須藤ゆかり,佐野晴洋: 生化学. 60. 953 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 折井豊: 生化学. 60. 686 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 折井豊: 日本農芸化学. 62. 1105-1107 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 折井豊: Chemica Scripta. 28A. 63-69 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Orii, Y.: "PHOTODYNAMIC ACTIONS OF PORPHYRIN DERIVATIVES. Inactivation of cytochrome oxidase." PHOTOMED. PHOTOBIOL.9. 27-34 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Orii, Y.: "Photosensitized inactivation of mitochondrial enzymes and cytochrome oxidase" Nippon Nohgeikagaku Kaishi. 62. 1105-1107 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Orii, Y.: "Early molecular events in the reaction of fully-reduced cytochrome oxidase with oxygen at room temperature" Chemica Scripta. 28A. 63-69 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshinaga, T.: "Ring opening of -oxyprotoheme, an intermediate in heme degradation, catalyzed by heme oxygenase" Seikagaku. 60. 953 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshinaga, T.: "Enzymatic conversion of -oxyprotoheme IX as a reaction intermediate of heme cleavage to biliverdin IX"

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉永侃夫,須藤ゆかり,佐野晴洋: 生化学. 60. 953 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: 生化学. 60. 686 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: 日本農芸化学. 62. 1105-1107 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: Chemica Scripta. 28A. 63-69 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: Ann.New Nork Acad.Sci.550. 105-117 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 吉永侃夫、須藤ゆかり、佐野晴洋: 投稿中.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: 生化学. 59. 518 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: Photomedicine and Photobiology. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 折井豊: 日本農芸化学会誌. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 三木俊明: 投稿準備中.

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野晴洋: Gordon 会議(於 米国).

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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