1998 年度実績報告書

生体金属による小分子の活性化

研究課題

研究課題/領域番号	08249102
研究機関	京都大学
研究代表者	森島績京都大学, 工学研究科, 教授 (50026093)
研究分担者	祥雲弘文筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (70012036) 郷通子名古屋大学, 理学部, 教授 (70037290) 城宜嗣理化学研究所, 副主任研究員 (70183051) 長谷俊治大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00127276) 渡辺芳人京都大学, 分子科学研究所, 教授 (10201245)
キーワード	ペルオキシターゼ / フェレドキシン / 金属蛋白質 / モジュール置換 / 亜硫酸還元酵素 / チトクロムP450
研究概要	昨年度に引き続き、森島らは、いくつかのアミノ酸置換西洋わさびペルオキシターゼ(HRP)を作製し、ペルオキシターゼ反応における近位側芳香族アミノ酸残基の役割について検討を行った。本年度は、近位側にチロシン残基を導入したHRPの変異体を作製し、プロスタグランジン合成酵素(PGHS)でみられるような反応中間体としてのチロシンラジカルが生成するかどうが検討した。その結果、変異HRPはPGHSでみられるようなチロシンラジカルを生成せず、不安定ながら天然HRP同様、ポルフィリンπカチオンラジカルを生成した。このことは、昨年度得られたチトクロムcペルオキシターゼにおいて、近位側にトリプトファン残基を導入することによってトリプトファンラジカルが生成する結果とは異なり、ペルオキシターゼのラジカル位置はラジカルとなるアミノ酸残基の位置だけでは決定できないことを示している。渡辺は、ペルオキシターゼの活性中間体であるポルフィリンπカチオンが生成しないとされてきたミオグロビンにおいて、ヒスチジン残基をヘム鉄周辺の適切な位置に導入することにより、HRP同様のポルフィリンπカチオンが生成することを明らかにし、ヘム近傍のヒスチジンの位置が、ポルフィリンπカチオン生成機構に重要であることを示した。長谷はいくつかのアミノ酸置換亜硫酸還元酵素を作製し、フェレドキシンとの分子認識および電子伝達反応特性を明らかにした。城と祥雲はX線構造解析を用いて、一酸化窒素還元酵素の種々の誘導体の立体構造の精密化を進め、その構造を類縁のP450と比較を行うことにより、一酸化窒素還元酵素における電子伝達過程についての分子機構を検討した。郷は蛋白質の立体構造解析において求心性プロファイルと呼ばれるモジュール解析法を用い、P450やクロロペルレオキシターゼなどグロビン蛋白質以外のヘム蛋白質についてもモジュール単位を提唱した。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Uchida,T.,他: "Heme Environmental Structure of CooA Is Modulated by the Target DNA Binding: Evidences from Resonance Raman Spectroscopy and CO Rebinding Kinetics" J.Biol.Chem.273. 19988-19992 (1998)
[文献書誌] Aoki,M.,他: "NMR Studies of Putidaredoxin: Associations of Putidaredoxin with NADH-putidaredoxin reductase and Cytochrome P-450cam" Biochim.Biophys.Acta.1386. 168-178 (1998)
[文献書誌] Morimoto,A.,他: "Detection of a Tryptophane Radical as an Intermediate Species in the Reaction of Horseradish Peroxidase Mutant (Phe-221 → Trp) and Hydrogen Peroxide" J.Biol.Chem.273. 14753-14760 (1998)
[文献書誌] Aoki,M.,他: "Roles of Negatively Charged Surface Residues of Putidaredoxin on Interactions with Redox Partners in P450cam Monooxygenase System" Biochim.Biophys.Acta.1386. 157-167 (1998)
[文献書誌] Aoki,M.,他: "Roles of Valine-98 and Glutamic Acid-72 of Putidaredoxin in the Electron-transfer Complexes with NADH-Putidaredoxin Reductase and P450cam" Inorg.Chim.Acta.272. 80-88 (1998)
[文献書誌] Tanaka,M.,他: "Catalytic Roles of the Highly Conserved Glu Residue in the Heme Distal Site of Peroxidases" Biochemistry. 37. 2629-2638 (1998)

1998 年度 実績報告書

生体金属による小分子の活性化

研究代表者

森島 績 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026093)

研究成果

[文献書誌] Uchida,T.,他: "Heme Environmental Structure of CooA Is Modulated by the Target DNA Binding: Evidences from Resonance Raman Spectroscopy and CO Rebinding Kinetics" J.Biol.Chem.273. 19988-19992 (1998)

[文献書誌] Aoki,M.,他: "NMR Studies of Putidaredoxin: Associations of Putidaredoxin with NADH-putidaredoxin reductase and Cytochrome P-450cam" Biochim.Biophys.Acta.1386. 168-178 (1998)

[文献書誌] Morimoto,A.,他: "Detection of a Tryptophane Radical as an Intermediate Species in the Reaction of Horseradish Peroxidase Mutant (Phe-221 → Trp) and Hydrogen Peroxide" J.Biol.Chem.273. 14753-14760 (1998)

[文献書誌] Aoki,M.,他: "Roles of Negatively Charged Surface Residues of Putidaredoxin on Interactions with Redox Partners in P450cam Monooxygenase System" Biochim.Biophys.Acta.1386. 157-167 (1998)

[文献書誌] Aoki,M.,他: "Roles of Valine-98 and Glutamic Acid-72 of Putidaredoxin in the Electron-transfer Complexes with NADH-Putidaredoxin Reductase and P450cam" Inorg.Chim.Acta.272. 80-88 (1998)

[文献書誌] Tanaka,M.,他: "Catalytic Roles of the Highly Conserved Glu Residue in the Heme Distal Site of Peroxidases" Biochemistry. 37. 2629-2638 (1998)

1998 年度実績報告書

森島績京都大学, 工学研究科, 教授 (50026093)