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紅色非硫黄光合成細菌 Rhodospirillum rubrumに含まれる転写調節因子CooAが、COを生理的なエフェクターとし、COセンサーとして機能するプロトヘムを補欠分子族として有する、これまでに例のない、新規な転写調節因子であることを見出した。遺伝子工学的手法による変異体の調製、およびそれらの各種分光学的測定を行なうことにより、CooA中のヘムの配位構造(酸化型、還元型、CO結合型、いずれの状態においても、6配位構造を取っている。酸化型ではCys^<75>とペプチド主鎖由来の酸素原子が、還元型ではHis^<77>とペプチド主鎖由来の酸素原子が、CO結合型ではHis^<77>とCOが、それぞれヘムの軸配位子として機能している)を明らかにした。ヘムの酸化状態変化にともない、ヘム軸配位子の交換反応が進行することを、CooAの電気化学的酸化還元滴定からも明らかにした。
また、in vivoにおけるCooA活性測定系を構築し、CO結合型CooAのみが、転写活性化因子としての活性を有していることを明らかにした。COによるCooA活性化は、CO結合型CooA生成の際に、二つの軸配位子の内の一方がCOと置換されることにより誘起される、ヘム近傍のコンフォメーション変化により引き起こされることが分かった。さらに、CooAと標的DNAとの特異的結合に関与するアミノ酸残基、およびプロモーター上の塩基対を明らかにし、CooAによる転写活性化機構についても考察を行なった。
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