1994 年度実績報告書

新しい分光電気化学法を用いた金属タンパク質の動的構造変化と機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号	04453082
研究機関	熊本大学
研究代表者	谷口功熊本大学, 工学部, 教授 (90112391)
研究分担者	山口博子熊本大学, 大学院櫟然科学研究科, 助手 (60040424) 木田建次熊本大学, 工学部, 教授 (00195306) 西山勝彦熊本大学, 工学部, 助手 (10202243)
キーワード	分光電気化学法 / 金属タンパク質 / 機能修飾電極 / 光透過性電極 / 円偏光二色性 / ストップトフロー法 / アミノ酸変異分子 / 動的構造変化
研究概要	本研究では、i)分光電気化学測定のための光透過性機能電極を開発し、ii)新しい分光電気化学測定法を確立・発展させる、さらに、iii)種々の金属タンパク質についてその微細構造や電子移動過程に伴うタンパク質の構造変化のダイナミクスを in situ に明らかにして、タンパク質の機能を動的構造変化の立場から解明することを目的としている。最終年度の研究成果は次の通りである。 1)新しい円二色性分光電気化学測定装置のハード面およびソフト面の両面の改良によって、データの積算,自動測定を容易とし、測定データの信頼性、再現性、S/N比の際立った向上が達成された。 2)ミオグロビンの電気化学測定を可能にする光透過性酸化インジウム電極の表面の親水性の機能解明のため、シアノミオグロビンの電極反応と比較したところ、電極表面の親水性がメトミオグロビンの第6配位子としての水分子と関係していることが初めて明確に示された。 3)円二色性分光電気化学法を用いた実験結果から、i)ミオグロビンの起源や、第6配位子によって、反応速度が大きく異なることが示された。ii)フェレドキシンのアミノ酸改変体の酸化体および還元体のスペクトル得るとともに、未変性体との微細な構造変化に関する知見が得られた。 4)ストップトフロー円二色分光法を用いたダイナミクス測定から、i)チトクロムcのジチオスレオトールによる還元過程がpH依存性を示すとともに、2段階的に構造変化が進行し、還元中間体の存在が示唆された。ii)ミオグロビンのジチオナイトによる還元反応が電気化学法で得られた結果とよい一致を示すことが示された。さらに、iii)フェレドキシンの活性中心の引抜きによる崩壊過程は、鉄-イオウクラスター部分の崩壊とそれに続くタンパク質の2次構造の崩壊の2段階的に生じることが示された。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] TANIGUCHI,Isao: "Potential-Dependent Rectified Electron Transfer at a Meldola's Blue Incorporated Decanethiol-Modified Electrode as a Model of Biological Membrane" Microchemical J.49. 340-354 (1994)
[文献書誌] TANIGUCHI,Isao: "Polypeptide-modified Indium Oxide Electrodes for Direct Electron Transfer of Ferredoxin" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1994. 953-954 (1994)
[文献書誌] NISHIYAMA,Katsuhiko: "Aminosilane modified indium oxide electrodes for direct electron transfer of ferredoxin" J.Electroanal.Chem.373. 255-258 (1994)
[文献書誌] TANIGUCHI,Isao: "In Situ Dichroism Spectroelectrochemistory of Spinach Ferredoxin Using a Promoter Modified Indium Oxide Electrode" Denki Kagaku. 62. 985-986 (1994)
[文献書誌] HAWKRIDGE,Fred M.: "The Direct Electron Transfer Reactions of Cytochrome c at Electrode Surfaces" Comments on Inorg.Chem.17. 163-187 (1995)
[文献書誌] 谷口,功: "金属タンパク質の直接電子移動制御のための機能分子修飾電極デザイン" 化学と工業. 47. 1441-1443 (1994)
[文献書誌] 谷口,功: "二酸化炭素-化学,生化学,環境-(現代化学増刊25)" 東京化学同人, 192,(70-78) (1994)

1994 年度 実績報告書

新しい分光電気化学法を用いた金属タンパク質の動的構造変化と機能の解明

研究代表者

谷口 功 熊本大学, 工学部, 教授 (90112391)

研究成果

[文献書誌] TANIGUCHI,Isao: "Potential-Dependent Rectified Electron Transfer at a Meldola's Blue Incorporated Decanethiol-Modified Electrode as a Model of Biological Membrane" Microchemical J.49. 340-354 (1994)

[文献書誌] TANIGUCHI,Isao: "Polypeptide-modified Indium Oxide Electrodes for Direct Electron Transfer of Ferredoxin" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1994. 953-954 (1994)

[文献書誌] NISHIYAMA,Katsuhiko: "Aminosilane modified indium oxide electrodes for direct electron transfer of ferredoxin" J.Electroanal.Chem.373. 255-258 (1994)

[文献書誌] TANIGUCHI,Isao: "In Situ Dichroism Spectroelectrochemistory of Spinach Ferredoxin Using a Promoter Modified Indium Oxide Electrode" Denki Kagaku. 62. 985-986 (1994)

[文献書誌] HAWKRIDGE,Fred M.: "The Direct Electron Transfer Reactions of Cytochrome c at Electrode Surfaces" Comments on Inorg.Chem.17. 163-187 (1995)

[文献書誌] 谷口,功: "金属タンパク質の直接電子移動制御のための機能分子修飾電極デザイン" 化学と工業. 47. 1441-1443 (1994)

[文献書誌] 谷口,功: "二酸化炭素-化学,生化学,環境-(現代化学 増刊25)" 東京化学同人, 192,(70-78) (1994)

1994 年度実績報告書

谷口功熊本大学, 工学部, 教授 (90112391)

[文献書誌] 谷口,功: "二酸化炭素-化学,生化学,環境-(現代化学増刊25)" 東京化学同人, 192,(70-78) (1994)