1999 年度実績報告書

シュードモナス属菌と酢酸菌のペリプラズミック・アルコール酸化系の比較生化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号	10660091
研究機関	山口大学
研究代表者	松下一信山口大学, 農学部, 教授 (50107736)
キーワード	キノプロテイン / キノヘモプロテイン / アルコール脱水素酵素 / アズリン / Pseudomonas putida / 酢酸菌 / シアン耐性電子伝達経路 / ユビキノール酸化反応
研究概要	酢酸菌やPseudomonas属細菌などの好気的なグラム陰性細菌は、そのペリプラズム及び細胞質膜のペリプラズム側に種々のアルコールを酸化するキノプロテイン・アルコール脱水素酵素(ADH)を有している。本研究では、同じキノヘモプロテインADHでありながら、その局在と電子受容体が大きく異なるPseudomonas putidaのtypeIIと酸酸薗のtypeIII ADHの関与するアルコール酸化系電子伝達鎖の構造や機能の違いを、比較・解析することを目的として研究をすすめ、平成11年度に以下の結果を得た。 1)TypeIIADHの関与する電子伝達系をP.putidaの膜小胞に、さらには本菌細胞膜から精製したチトクロムオキシダーゼに、ADHとアズリンをともに再構成することでその呼吸鎖ルートの解析を行った。その結果、ADH-アズリン-チトクロムオキシダーゼからなるシアン感受性呼吸鎖が十分な活性を持って再構成された。2)また同時に、細胞膜にADHと反応可能なチトクロムを見いだし、これがシアン感受性ルートに加えてシアンに耐性な別のルートを形成していることが示された。3)酢酸菌ADHにはユビキノン還元反応とは別にユビキノールを酸化する活性が存在し、しかもそのユビキノール酸化部位とユビキノン還元部位が酵素の異なる領域に存在していることを明らかにした。4)TypeIIADH(ADHIIB)の結晶化とそれに続くx線結晶構造解析を行い、その構造を1.9Aレベルで解読すること成功した。また、酢酸菌の膜結合型ADHに関しては、その結晶化には成功し、部分的な解像は得られているものの、最終的な構造を得るにいったっていない。現在、その構造解析をさらに進めており、近い将来その構造が解明されるここと期待している。

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] H.Miyoshi et al.: "Topographical characterization of the ubiquinone reduction site of glucose dehydrogenase of in Escherichia coli using depth-dependent fluorescent inhibitors"Biochim.Biophys.Acta. 1412. 29-36 (1999)
[文献書誌] K.Matsushita et al.: "Electron transfer from quinohemoprotein alcohol dehydrogenase to blue copper protein azurin,in the alcohol oxidase respiratory chain of Pseudomonas putida HK5"Biochemistry. 38. 6111-6118 (1999)
[文献書誌] Zhi-wei Chen et al.: "Crystallization and preliminary diffraction studies of two quinoprotein alcohol dehydro-genases(ADHs): a soluble monomeric ADH from Pseudomonas putida HK5(ADH-IIB) and a heteratrim*ric membrane bound ADH from Gluconobacter suboxydans(ADH-GS)"Acta Cryst.D. 55. 1933-1936 (1999)
[文献書誌] M.D.Elias et al.: "Functions of amino acid residues in the active site of Esherichia coli PQQ-containing quinoprotein glucose dehydrogenase"J.Biol.Chem.. 275. in press (2000)
[文献書誌] 山田守、松下一信: "キノプロテインおよびキノヘモプロテイン脱水素酵素の分子内および分子間電子移動"生化学. 71. 413-428 (1999)
[文献書誌] 松下一信(共著): "新版微生物学実験法:5.7細胞活性の測定"講談社サイエンティフィク(杉山純多ら編). 324 (1999)
[文献書誌] 松下一信(共著): "広川タンパク質化学第4巻酵素4.1オキシドレダクターゼアルコールデヒドロゲナーゼ(キノプロテイン)"(広川書店)野崎光洋ら(編). 353 (2000)

1999 年度 実績報告書

シュードモナス属菌と酢酸菌のペリプラズミック・アルコール酸化系の比較生化学的研究

研究代表者

松下 一信 山口大学, 農学部, 教授 (50107736)

研究成果

[文献書誌] H.Miyoshi et al.: "Topographical characterization of the ubiquinone reduction site of glucose dehydrogenase of in Escherichia coli using depth-dependent fluorescent inhibitors"Biochim.Biophys.Acta. 1412. 29-36 (1999)

[文献書誌] K.Matsushita et al.: "Electron transfer from quinohemoprotein alcohol dehydrogenase to blue copper protein azurin,in the alcohol oxidase respiratory chain of Pseudomonas putida HK5"Biochemistry. 38. 6111-6118 (1999)

[文献書誌] M.D.Elias et al.: "Functions of amino acid residues in the active site of Esherichia coli PQQ-containing quinoprotein glucose dehydrogenase"J.Biol.Chem.. 275. in press (2000)

[文献書誌] 山田守、松下一信: "キノプロテインおよびキノヘモプロテイン脱水素酵素の分子内および分子間電子移動"生化学. 71. 413-428 (1999)

[文献書誌] 松下一信(共著): "新版微生物学実験法:5.7細胞活性の測定"講談社サイエンティフィク(杉山純多ら編). 324 (1999)

[文献書誌] 松下一信(共著): "広川タンパク質化学第4巻酵素4.1オキシドレダクターゼ アルコールデヒドロゲナーゼ(キノプロテイン)"(広川書店)野崎光洋ら(編). 353 (2000)

1999 年度実績報告書

松下一信山口大学, 農学部, 教授 (50107736)

[文献書誌] 松下一信(共著): "広川タンパク質化学第4巻酵素4.1オキシドレダクターゼアルコールデヒドロゲナーゼ(キノプロテイン)"(広川書店)野崎光洋ら(編). 353 (2000)