1989 年度実績報告書

チトクロムC_3におけるヘム間電子移動機構と芳香族アミノ酸の役割

研究課題

研究課題/領域番号	01430024
研究機関	横浜国立大学
研究代表者	阿久津秀雄横浜国立大学, 工学部, 助教授 (60029965)
研究分担者	宮澤辰雄横浜国立大学, 工学部, 教授 (60029931) 仁木克己横浜国立大学, 工学部, 教授 (00017899)
キーワード	チトクロムC_3 / 電子伝達 / 電子移動反応 / ^1H-NMR / 電極界面反応 / 遺伝子のクロ-ニング
研究概要	本年度の実施計画に従い、研究は順調に進んでいる。まず、硫酸還元菌宮崎F株の大量培養を行い、そこからチトクロムC_3を精製した。その試料を用いて^1HーNMRスペクトルを測定し、芳香族ミノ酸のシグナルの帰属および電子移動解析を進めている。特に、化学培地を用いた硫酸還元菌の培養条件の確立に成功し、チトクロムC_3のフェニルアラニンおよびチロシンの選択的重水素化を達成することができた。その結果、芳香族領域でのフェニルアラニン及びチロシン由来のシグナルを暖昧さなく帰属することができた。しかし、チロシンは3残基全てを同定することができたが、フェニルアラニンは2つの内1つしか観測されなかった。これは芳香環の回転が抑えられ、その回転速度がNMRの時間尺度に近い為、シグナルの線幅が広がり、観測不能になったものと思われる。NMRシグナルの核オ-バ-ハウザ-効果による帰属も進み、二つのヘム由来のシグナルを結晶構造上のヘムに帰属できた。チトクロムC_3の分子間の電子移動速度の解析は現在進行中である。チトクロムC_3の電極界面上での反応解析については水銀電極表面、及びグラファイト電極表面(水銀コロイド共存下)で行われた。表面巨大ラマンの結果より、両者では異なるヘムの酸化還元反応が観測されていることが示唆された。チトクロムC_3の遺伝子発現については、東大工学部三浦教授との共同研究により、われわれが実際に使っている宮崎F株の遺伝子のクロ-ニングに成功した。現在、この遺伝子の発現系の検討を進めている。発現系が確立したあかつきには、タンパク質工学的手法を本研究に大幅に導入することが可能となる。本研究費補助金に基づくNMR用高速フ-リェ変換デ-タ処理システムは1月に納入され、現在貸与を受けている400MHz用超伝導マグネットと共に順調に稼動しており、来年度以降の研究に大きく寄与するものと期待される。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] K.Fan,Akutsu,K.Niki,N.Higuchi,Y.Kyogoku: "Determlnation of themacroscopic formal Potentials of cytochrome c_3 of Desulfovibriovulgaris Miyazaki F,through the combineduse of ^1HNMR and an Optically transparent 4thinーlager electrode cell" J.Electronanal.Chem.278. 295-306 (1990)
[文献書誌] K.Fan,H.Akutsu,Y.Kyogoku&K.Niki: "Estimation of microscopic redox potentials of atetraheme protein cytochrome C_3 of Desulfovibriooulgaris,Miyazaki F and Partial assignments of heme groups" Biochemtry.
[文献書誌] S.Sawada,H.Akutsu,K.Ogasaharae,K.Yutani: "Assignment of Tyrosine Resonances in ^1HNMR Spoctrum of Trypto phan SynthosedーSubunit;Monitoring Conformational Changes Due to Substitutions at Position 49" Eur.J.Biochem.
[文献書誌] T.Sagara,K.Niwa,A.Sone,C.Hinnen&K.Niki: "Reclox Reaction Mechanism of Cytochrome at Moclified Gold Electrodes" Langmuir. 6. 254-262 (1990)
[文献書誌] H.Akutsu,K.Fan,Y.Kyogoku&K.Niki: "Interheme Interactions in a Tetraheme Protein D.vulgaris Miyazaki.cytochrome C_3 as Monitored by Microscopic Redoy Potentials" Charge and Field Effect in Biosystems II.
[文献書誌] K.Fan,H.Akutsu&K.Niki: "Multipleーelection Transfer Process" Dynamic Interactions and Electronic Processes of Macro molecular Complexes.

1989 年度 実績報告書

チトクロムC_3におけるヘム間電子移動機構と芳香族アミノ酸の役割

研究代表者

阿久津 秀雄 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (60029965)

研究成果

[文献書誌] K.Fan,Akutsu,K.Niki,N.Higuchi,Y.Kyogoku: "Determlnation of themacroscopic formal Potentials of cytochrome c_3 of Desulfovibriovulgaris Miyazaki F,through the combineduse of ^1HNMR and an Optically transparent 4thinーlager electrode cell" J.Electronanal.Chem.278. 295-306 (1990)

[文献書誌] K.Fan,H.Akutsu,Y.Kyogoku&K.Niki: "Estimation of microscopic redox potentials of atetraheme protein cytochrome C_3 of Desulfovibriooulgaris,Miyazaki F and Partial assignments of heme groups" Biochemtry.

[文献書誌] S.Sawada,H.Akutsu,K.Ogasaharae,K.Yutani: "Assignment of Tyrosine Resonances in ^1HNMR Spoctrum of Trypto phan SynthosedーSubunit;Monitoring Conformational Changes Due to Substitutions at Position 49" Eur.J.Biochem.

[文献書誌] T.Sagara,K.Niwa,A.Sone,C.Hinnen&K.Niki: "Reclox Reaction Mechanism of Cytochrome at Moclified Gold Electrodes" Langmuir. 6. 254-262 (1990)

[文献書誌] H.Akutsu,K.Fan,Y.Kyogoku&K.Niki: "Interheme Interactions in a Tetraheme Protein D.vulgaris Miyazaki.cytochrome C_3 as Monitored by Microscopic Redoy Potentials" Charge and Field Effect in Biosystems II.

[文献書誌] K.Fan,H.Akutsu&K.Niki: "Multipleーelection Transfer Process" Dynamic Interactions and Electronic Processes of Macro molecular Complexes.

1989 年度実績報告書

阿久津秀雄横浜国立大学, 工学部, 助教授 (60029965)