銅-捕捉タンパク質の物質輪送反応機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11167228
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 大倉 一郎 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (90089821)
• キーワード: 銅-捕捉タンパク質 / メタン資化細菌 / メタンモノオキシゲナーゼ

研究概要

メタン資化殺菌に含まれるメタンモノオキシゲナーゼは銅を含む金属酵素であり、この発現には培養液中の銅濃度に大きく依存している。この酵素が不足すると、その情報が増幅伝播され、物質応答を惹起し、銅-捕捉タンパク質が生産されることを見いだした。このタンパク質は細胞外に放出され、銅イオンと結合し、メタンモノオキシゲナーゼの生産に使われる。しかし、本システムの情報伝播による物質生産機構や銅-捕捉タンパク質の性質は不明である。そこで、本研究では、銅不足情報の伝達機構の解明と銅-捕捉タンパク質の性質に焦点を絞り、物質輸送反応機構の解明を目的に研究を行った。
昨年度は、銅-捕捉タンパク質はメタン資化細菌の培養液に含まれる銅濃度に大きく依存しており、銅-捕捉タンパク質の最適生産の培養条件を決定した。本年度はこのようにして培養して得られた銅-捕捉タンパク質の精製とその性質について調べた。その結果、銅-捕捉タンパク質分子量約1000程度(9アミノ酸残基)のタンパク質であり、1分子に数個の銅を結合することを見いだした。また、アミノ酸配列を決定し、銅-捕捉タンパク質の銅の取り込み機構を明らかにする目的で銅-捕捉タンパク質と銅イオンとの結合反応を反応速度論的に調べた。銅-捕捉タンパク質の銅イオン放出の機構を明らかにする目的でモデル系の構築を進めている。

研究成果

• [文献書誌] M.Takeguchi: "Role of iron in particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b"Biometals. 12. 123-129 (1999)
• [文献書誌] T.Furuto: "Seicontinuous methanol biosynthesis by Methylosinus trichosporium OB3b"J.Mol.Catal.A : Chem. 144. 257-261 (1999)
• [文献書誌] M.Takeguchi: "Redox behavior of copper in particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b"Biometals. 12. 27-33 (1999)
• [文献書誌] M.Takeguchi: "Effect of bovine serum albumin on particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b"J.Mol.Catal.A : Chem. 145. 33-39 (1999)
• [文献書誌] 宮川聖子,朝倉則行,天尾豊,蒲池利章,大倉一郎: "電子移動過程解析法"ポルフィリン. 9. 19-24 (2000)
• [文献書誌] 宮川聖子,朝倉則行,天尾豊,蒲池利章,大倉一郎: "電気化学的測定と吸収スペクトルとを組み合わせた電子移動反応の速度論的解析"ポルフィリン. 9. 1-11 (2000)
• [文献書誌] 小野嘉夫 ほか: "触媒の事典"朝倉書店. 634 (2000)