| 研究概要 |
本研究では、脱窒菌から単離される銅型亜硝酸還元酵素(亜硝酸イオンの-酸化窒素への還元を触媒する)の構造と機能の研究に焦点を絞り、研究を行なうことを目的とした。1) Achromobacter cycloclastes IAM 1013, Alcaligenes sp., Achromobacter xylosoxidans GIFU 1051の3種の亜硝酸還元酵素を単離し、化学的処理によりタイプ2銅のみを選択的に除去した酵素(T2D-酵素)を調製した。2) T2D-酵素の吸収、CD、EPRスペクトルを測定し、native酵素のものと詳細に比較検討を行なった結果、可視領域におけるタイプ2銅の寄与は極めて小さいことが分かった。3)亜硝酸還元酵素の酵素活性測定法を確立し、T2D-酵素にも応用して低活性であるけれども正確に見積もることができた。4) T2D-酵素の基質存在下のパルスラジオリシスにより、この酵素の活性を確認した。また、native酵素のパルス実験から、それらの酵素内電子移動速度定数(1, 400-1, 900s^<-1>)を得ることができた。さらに、基質である亜硝酸イオンの存在下では、全ての酵素においてタンパク質内電子移動速度が遅くなる(150-600s^<-1>)という知見が得られた。これらの結果は、亜硝酸イオンがタイプ2銅に配位し、その酸化還元電位を変えるためと考えられた。5) GIFU 543、GIFU 1048、GIFU 1055、GIFU 1746の4種類のGIFU菌株から単離される亜硝酸還元酵素は、いずれも分子中にタイプ1銅とタイプ2銅を含み、594nmに吸収極大を持った青色のものであった。これらは前述のNCIB 11015とGIFU 1051からの酵素と極めて類似したものであった。6) GIFU 543、GIFU 1048の菌株からのアズリンは、NCIB 11015とGIFU 1051と同様にアズリン-1とアズリン-2の2つが単離された。それらのCDスペクトルも互いによく類似していた。これに対して、GIFU 1055、GIFU 1764の菌体からはアズリン-1のみ得られた。
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