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1996 年度 研究成果報告書概要

酸素結合蛋白質の分子操作と精密構造機能の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 07308071
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分総合
研究分野 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

今井 清博  大阪大学, 医学部, 助教授 (50028528)

研究分担者 長井 雅子  金沢大学医学部, 教授 (60019578)
北川 禎三  分子科学研究所, 教授 (40029955)
飯塚 哲太郎  理化学研究所, 主任研究員 (30029475)
森島 績  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50026093)
森本 英樹  大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (20029474)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
キーワード酸素結合蛋白質 / ヘモグロビン / ミオグロビン / 人工変異 / 分子分光学 / 分子進化 / 分子動力学
研究概要

種々の酸素結合蛋白質の機能発現分子機構の研究の新展開をめざし、以下の結果を得た。1.人工変異ヘモグロビン(Hb)を用いて協同作用を損なわずに酸素親和性を制御する試み(今井)、2.金属置換混成Hbを用いた微視的酸素平衡定数の決定と、Mg^<2+>, Cr^<3+>ポルフィリンのデオキシ型、オキシ型ヘムモデルとしての妥当性(森本)、3.モジュール置換による新規グロビン分子の構築と、分子内ジスルフォイド結合導入ミオグロビン(Mb)のリガンド結合速度の解析(森島)、4.組換え技術による根粒菌の酸素センター蛋白FixLの第五軸配位子の同定など、ヘムの配位構造の解析(飯塚)、5.紫外共鳴ラマン分光によるHbNO (+IHP)のT状態とdeoxyHbのT状態の間のα1-β2接触面での構造の違いの検出(北川)、6.天然・人工異体、化学修飾体を用いた、T状態マーカーである287nmでの負のCDバンドに寄与するアミノ酸残基の同定(長井)、7.Mb結晶のX線回折強度データに基準振動精密化法を適用して得られた蛋白質の揺らぎの温度依存症と中性子散乱の結果との比較(郷)、8.種々の光学的プローブを用いたストップドフロー法による、Mbのフォールディング過程でのヘムの役割(木原)、9.ヘム側鎖のアルキル化によるヘム-グロビン接触変化はMbの機能にあまり影響しないが、ポルフィリン環のメソ位窒素原子導入は劇的な影響を与える(根矢)、10.環形動物のHbはリンカー鎖を介するレクチン様の糖鎖接着によって巨大化すること、分子内のリンカー鎖の位置の決定(後藤)、11.トコブシ、アワビと同様に、サザエ、バテイラのMbもインドールアミン2酸素添加酵素に由来する(鈴木)、12.フトヘナタガイのMbの自動酸化は二量体→単量体変換を伴う(四釜)、13.胎児ヘモグロビンは低酸素環境下で効率の良い酸素運搬を、成人ヘモグロビンはボ-ア効果が最大限に発揮できるように、それぞれ最適化されている(小林)。

  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] K. Imai: "Oxygen binding properties of Eudistylia vancouverii chlorocruorin and its dodecamer subunit." Comp. Biochem. Physiol.113B. 613-618 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 今井清博: "血圧制御素子としてのヘモグロビン" パリティ. 11. 45-47 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S-Y. Park: "High-resolution crystal structure of magnesium (MgII) -iron (FeII) hybrid hemoglobin with liganded beta subunits." J. Mol. Biol.255. 726-734 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Unzai: "Oxygen equildbrium properties of chromium (III) iron- (II) hybrid hemoglobins." J. Biol. Chem.271(21). 12451-12456 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Matsui: "Preparation and reaction of myoglobin mutants bearing both proximal cystein ligand and hydrophobic distal cavity." Biochemistry. 35. 13118-13124 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Uchida: "Effects of the Intramolecular Disulfide Bond on Ligand Binding Dynamics in Myoglobin." Biochemistry. 36. 324-332 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Sunada: "Calculation of NMR order parameters in proteins by normal mode analysis." J. Chem. Phys.104. 4768-4775 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Sunada: "Calculation of NMR order parameters in proteins by normal mode analysis.2 : Contribution from localized high frequency motions." J. Chem. Phys.105. 6560-6564 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Iwai: "Dose-response curve for anaesthetics based on the Monod-Wyman-Changeux model." British. J. Anaesthesia. 77. 517-521 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] G. V. Semisotnov: "Globulization during Protein Folding Studied by Synchrotron Small-Angle X-Ray Scattering." J. Mol. Biol.262(4). 559-574 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Neya: "Functional comparison of rhe myoglobins reconstituted with symmetric deuteohemes." Biochim, Biophys. Acta. 1296. 245-249 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 根矢三郎: "ミオグロビン内部ヘムのダイナミクス" 蛋白質核酸酵素. 40. 1115-1121 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Tamura: "Nature of endogenous ligand binding to heme iron in oxygen sensor FixL." J. Am. Chem. Soc.118. 9434-9435 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Neya: "Remarkable Functional aspects of the myoglobin induced by diazaheme prostyeric group." Biochim. Biophys. Acta. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Hirota: "Observation of multiple CN-isotope-sensitive Raman bands for CN-adducts of hemoglobin, myoglobin, and cytochrome c oxidase ; Evidence for vibrational coupling between the Fe-C-N bending and porphyrin in-plain modes." J. Phys. Chem.100. 15274-15279 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Hirota: "Perturbation of the Fe-O_2 bond by near-by residues in heme pocket : Observation of ν Fe-O2 Raman bands for oxymyoglobin mutants." J. Am. Chem. Soc.118. 7845-7846 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Nagai: "Ultaraviolet resonance Raman Studies of hemoglobin quaternary structure using a tyrosine-α42mutant : Changes in the α_1 β_2 subnit interface upon rhe T→R transitis" J. Mol. Struc.379. 65-75 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N. Nagai: "Ultaraviolet resonance Raman Studies of Quaternary structure of hemoglobin using a tryptphan β 37 mutant." J. Biol. Chem.270. 1636-1642 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Matsubara: "Wheat germ agglutinin-rective chans of giant hemoglobin from the polychaete Perinereis aibuhitensis." Biochim. Byophys. Acta. 1290. 215-223 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Yamaki: "Identufication of the subunit loci in the extracellular multisubunit hemoglobin from annelid Perinereis aibuhitensis." Arch. Biochem. Biophys.335. 23-31 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Suzuki: "Convergent evolution. The gene structure of Sulcuous 41 kDa myoglobin is homologous weth that of human indolamine dioxyginase." Biochim. Byophys. Acta. 1308. 41-48 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H. J. Yuasa: "Electrospray ionization mass spectrometric composition of the 400 kDa hemoglobin from the pogonophoran Oligobrchia mashikoi and the primary strycture of three major globin chains." Biochim. Byophys. Acta. 1296. 235-244 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A. Matuoka: "The dimer-monomer conversion of Cerithidea myoglobin coupled weth theiron oxidtion." Clmp. Buichem. Physiol.115B. 483-429 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Korenaga: "A myoglobin-like protein from Tetrahymena pyriformis : Isolation and characterization." Eur. J. Protistology. 32. 73-78 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Neya: "Phthaocyanines : Properties and Application" VCH Publishers, 524 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 四釜慶治: "新タンパク質応用工学" フジ・テクノシステム社, 950 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Imai: "Oxygen binding properties of Eudistylia vancouverii chlorocruorin and its dodecamer subunit" Comp.Biochem.Physiol.113B. 613-618 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Imai: "The hemoglobin as a blood pressure regulator (In Japanese)" Parity. 11. 45-47 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.-Y.Park: "High-resolution crystal structure of magnesium (MgII) -iron (FeII) hybrid hemoglobin with liganded beta subunits" J.Mol.Biol.255. 726-734 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Unzai: "Oxygen equilibrium properties of chromium (III) -iron (II) hybrid hemoglobins" J.Biol.Chem.271. 12451-12456 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Matsui: "Preparation and reaction of myoglobin mutants bearing both proximal cystein ligand and hydrophobic distal cavity" Biochemistry. 35. 13118-13124 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Uchida: "Effects of the intramolecular disulfide bond on ligand binding dynamics in myoglobin" Biochemistry. 36. 324-332 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tamura: "Nature of endogenous ligand binding to heme iron in oxygen sensor FixL" J.Am.Chem.Soc.118. 9434-9435 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Neya: "Remarkable functional aspects of the myoglobin induced by diazaheme prosthetic group" Biochim.Biophys.Acta. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Hirota: "Observation of multiple CN-isotope-sensitive Raman bands for CN-adducts of hemoglobin, myoglobin, and cytochrome c oxidase : Evidence for vibrational coupling betweenthe Fe-C-N bending and porphyrin in-plain modes" J.Phys.Chem.100. 15274-15279 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Hirata: "Perturbation of the Fe-O_2 bond by near-by residues in heme pocket : Observation of nuFe-O_2 Raman bands for oxymyoglobin mutants" J.Am.Chem.Soc.118. 7845-7846 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Nagai: "Ultraviolet resonance Raman studies of hemoglobin quaternary structure using a tyrosine-alpha42 mutant : Changes in the alpha1beta2 subunit interface upon the T*R transition" J.Mol.Struc.379. 65-75 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Nagai: "Ultraviolet resonance Raman studies of quaternary structure of hemoglobin using a tryptophan beta37 mutant" J.Biol.Chem.270. 1636-1642 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Sunada: "Calculation of NMR order parameters in proteins by normal mode analysis" J.Chem.Phys.104. 4768-4775 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Sunada: "Calculation of NMR order parameters in proteins by normal mode analysis. 2 : Contribution from localized high frequence motions" J.Chem.Phys.105. 6560-6564 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Iwai: "Dose-response curve for anaesthetics based on the Monod-Wyman-Changeux model" Brit.J.Anaesthesia. 77. 517-521 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] G.V.Semisotnov: "Globulization during protein folding studied by synchrotron small-angle X-ray scattering" J.Mol.Biol.262. 559-574 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Neya: "Functional comparison of the myoglobins reconstituted with symmetric deuterohemes" Biochim.Biophys.Acta. 1296. 245-249 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Neya: "Dynamics of the heme within myoglobin (In Japanese)" Proteins, Nucleic acids and Enzymes. 40. 1115-1121 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Matsubara: "Wheat germ agglutinin-reactive chains of giant hemoglobin from the polychaete Perinereis aibuhitensis" Biochim.Biophys.Acta. 1290. 215-223 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Yamaki: "Identification of the subunit loci in the extracellular multisubunit hemoglobin from annelid Perinereis aibuhitensis" Arch.Biochem.Biophys.335. 23-31 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Suzuki: "Convergent evolution. The gene structure of Sulculus 41 kDa myoglobin is homologous with that of human indoleamine dioxygenase" Biochim.Biophys.Acta. 1308. 41-48 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.J.Yuasa: "Electrospray ionization mass spectrometric composition of the 400 kDa hemoglobin from the pogonophoran Oligobrachia kashikoi and the primary structure of three major globin chains" Biochim.Biophys.Acta. 1296. 235-244 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Matsuoka: "The dimer-monomer conversion of Cerithidea myoglobin coupled with the heme iron oxidation" Comp.Biochem.Physiol.115B. 483-492 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Korenaga: "A myoglobin-like protein from Tetrahymena pyriformis : Isolation and characterization" Eur.J.Protistol.32. 73-78 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Kobayashi: "Singnificance of oxygen afinity of fetal and adult human hemoglobins" Zool.Sci.23. 661-664 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Neya: Phthaocyanines : Properties and Application. VCH Publishers, 524 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Shikama: New Applied Engineering of proteins (In Japanese). Fuji Technosystem, 950 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-09  

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