ピロロキノリンキノンの生化学的機能に関する研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044106
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 足立 収生 山口大学, 農学部, 教授 (20027189)
• 研究分担者: SCHROVER H デルフト工学大学, 大学院生 ; GROEN B.W. デルフト工科大学, 技官 ; JONGEJAN J.A デルフト工科大学, 助教授 ; FRANK.J. デルフト工科大学, 助教授 ; DUINE J.A. デルフト工学大学, 教授 ; 品川 恵美子 宇部工業高等専門学校, 助教授 (20116726) ; 飴山 實 関西大学, 工学部, 教授 (90022053) ; 滝本 晃一 山口大学, 農学部, 助教授 (00115875) ; 山田 守 山口大学, 農学部, 助教授 (30174741) ; 松下 一信 山口大学, 農学部, 助教授 (50107736)
• キーワード: キノプロテイン / ピロロキノリンキノン / メタノ-ル脱水素酵素 / エタノ-ル脱水素酵素 / チトクロムC

研究概要

(1)キノプロテインに含まれる結合型ビロロキノリンキノン(PQQ)同定法の確立:我々は、これまで酵素に非共有結合で含まれているPQQに関して、メタノ-ルで抽出後アポ型のグルコ-ス脱水素酵素を用いて定量する方法を確立している。しかしながら、共有結合型のPQQに関しては、その抽出時に容易に他の物質と付加物をつくることから有効な抽出定量法が確立されていない。今回、酵素から塩酸加水分解によって得られるPQQ付加体を種々の方法によって同定・定量することを試みた。その結果、その付加体を一度ヘキサノ-ルと反応させてPQQーヘキサノ-ル付加物に転換し、それをアルカリ加水分解によってPQQを遊離させる方法がPQQの分離同定に有効であることが明らかになった。更に、Acinetobacter属のある種の細菌にPQQ付加体からPQQを遊離させることができる酵素を見いだしたので、その酵素の性質の解明も現在進めている。
(2)キノプロテイン・メタノ-ル脱水素酵素(MDH)およびエタノ-ル脱水素酵素(EDH)の構造とその電子伝達反応:MDHはこれまでalphabeta構造を有することが知られていたが、今回の研究でalphabeta構造とは別にalphabetagamma構造を有するMDHが存在すること、それら両者のMDHともチトクロムC_Lと反応できることを明らかにした。現在、両MDHの生理機能の違いを解明すべく検討を進めているところである。EDHはMDHと同様にalphabeta構造を有している。今回、EDHの精製時にチトクロムC_<551>が同時に精製されてきたので、EDHとそのチトクロムとの反応性を検討した。その結果、このチトクロムは他の人工的電子受容体と異なり生理的な条件下でEDHから電子を受け取る能力を有することが明らかになった。今後、これらMDHとEDHが生体内でどのような電子伝達反応を行なっているか再構成実験を通して明らかにする予定である。

研究成果

• [文献書誌] Emiko Shinagawa,Kazunobu Matsushita,Osao Adachi & Minoru Ameyama: "Evidence for Electron Transfer via Ubiquinone between Quinoproteins DーGlucose Dehydrogenase and Alcohol Dehydrogenase of Gluconobacter suboxydans" Journal of Biochemistry. 107. 863-867 (1990)
• [文献書誌] Osao Adachi,Kazuyuki Okamoto,Kazunobu Matsushita,Emiko Shinagawa & Minoru Ameyama: "An Enzyme Catalyzing Liberation of Pyrroloquinoline Quinone (PQQ) from PQQーAdducts" Agricultural and Biological Chemistry. 54. 2481-2483 (1990)
• [文献書誌] Osao Adachi,Kazunobu Matsushita,Emiko Shinagawa & Minoru Ameyama: "Calcium in Quinoprotein Methanol Dehydrogenase Can Be Replaced by strontium" Agriculture and Biological Chemistry. 54. 2833-2837 (1990)
• [文献書誌] Osao Adachi,Kazunobu Matsushita,Emiko Shinagama & Minoru Ameyama: "Purification and Properties of Methanol Dehydrogenase and Aldehyde Dehydrogenasefrom Methylobacillus glycogenes" Agricultural and Biological Chemistry. 54. 3123-3129 (1990)
• [文献書誌] R.van der Meer,B.Groen,J.Jongejan & J.A.Duine: "The redoxーcycling assay is not suited for the detection of pyrroloquinoline quinone in biologicao samples" FEBS Letters. 261. 131-134 (1990)
• [文献書誌] E.Karhunen,MーL.NikuーPaavola,L.Viikari,T.Haltia,R.van der Meer,& J.A.Duine: "A novel combination of prosthetic groups in a fungal laccase;PQQ and two copper atoms" FEBS Letters. 267. 6-8 (1990)
• [文献書誌] J.A.Duine & J.Jongejan: "Pyrroloquinone Quinone:A Novel Cofactor in “VITAMINS AND HORMONES" Vol.45" Academic Press Inc., 223-262 (1990)
• [文献書誌] J.Frank & J.A.Duine: "Cytochrome c_L and Cytochrome c_H from Hyphomicrobium X in “METHODS IN ENZYMOLOGY" Vol.188" Academic Press inc., 303-308 (1990)