紫外共鳴ラマン分光法によるセンサー蛋白質の情報伝達機構の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02J03999
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 太田 雄大 岡崎国立共同研究機構, 統合バイオサイエンスセンター, 特別研究員(PD)
• キーワード: 共鳴ラマン分光法 / 情報伝達蛋白質 / 気体センサー蛋白質 / シトクロムc酸化酵素

研究概要

1.HemAT-Bs蛋白質は、枯草菌の酸素への走化性制御系において、酸素センサーとして機能する情報伝達蛋白質である。本研究代表者らは、可視共鳴ラマン分光法により、このセンサー蛋白質による酸素感知機構について解明を試みた。その結果、これまで知られていた酸素結合型ヘム蛋白質とは異なり、ヘムで構成される酸素感知ユニットの構造が非常に柔軟であることが明らかになった。本研究結果は現在アメリカ化学会誌に速報として投稿中であるほか、結果の一部は2003年7月に開催された生物無機化学国際学会において発表された。
2.sGC蛋白質は生体内において一酸化窒素のセンサーとして機能している。sGCによって発せられる生体内情報は生体維持のためにきわめて重要であり、その分子レベルで情報伝達機構の解明が望まれる。本研究代表者らは、その情報発信を行う鍵となる化学種について密度汎関数法による理論的研究および共鳴ラマン分光法による実験的研究を行った。その結果は2003年7月に開催された生物無機化学国際学会において発表された。
3.シトクロムc酸化酵素はミトコンドリア内膜に含まれ、酸素分子を還元する触媒過程においてプロトンおよび電子移動を引き起こしATP合成の駆動力を与えることから、呼吸の本質に関わる蛋白質である。本研究代表者らは、蛋白質内のプロトン経路の解明に寄与する発見をし、その結果は現在The Journal of Physical Chemistry Bに印刷中である。

研究成果

• [文献書誌] T.Ohta, E.Pinakoulaki, T.Soulimane, T.Kitagawa, C.Varotsis: "Detection of a Photostable Five-Coordinate Heme a_3-Fe-CO Species and Functional Implications of His384/a10 in CO-bound ba_3-Cytochrome c Oxidase from Thermus thermophilus"The Journal of Physical Chemistry B. (印刷中).
• [文献書誌] Kitagawa T, Pal B, Ohta T, Li ZQ, Takenaka S, Tsuyama S: "Formation of unphotodissociable CO-heme adduct in soluble guanylate cyclase"JOURNAL OF INORGANIC BIOCHEMISTRY. 96. 23-23 (2003)
• [文献書誌] Aono S, Iwabuchi T, Nakajima H, Ohta T, Kitagawa T: "Oxygen-sensing and signal transduction by the heme-based sensor protein HemAT-Bs"JOURNAL OF INORGANIC BIOCHEMISTRY. 96. 16-16 (2003)