| 研究課題/領域番号 |
11440198
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鈴木 晋一郎 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70116052)
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| 研究分担者 |
片岡 邦重 金沢大学, 理学部, 講師 (40252712)
山口 和也 大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (80252550)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | マルチ銅酵素 / 脱窒菌 / 亜硝酸還元酵素 / タイプ1銅 / タイプ2銅 / タンパク質内電子移動反応 / 亜酸化窒素還元酵素 / パルスラジオリシス |
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| 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と銅含有亜酸化窒素還元酵素の構造と機能の研究に焦点を絞り、酵素自体とその活性中心モデル錯体の研究を行なうことを目的とした。
1)脱窒菌Alcaligenes xylosoxidans GIFU 1051からの青色亜硝酸還元酵素のタイプ2銅近傍の非配位アミノ酸残基His255とAsp98を他のアミノ酸残基に変換した変異体を用いて、これらの残基の役割について検討した。
pH5.5における野生型酵素の活性に対して、Asp98AlaやHis255Ala変異体では極めて低く、Asp98残基はタイプ2銅に配位した基質との水素結合による基質の固定化と1プロトンの供給の役割を、His255残基は水分子を生成するためのもう1プロトン供給の役割を演じているものと考察された。
パルスラジオリシスによるタイプ1銅からタイプ2銅へのタンパク質内電子移動反応の測定では、His255残基とAsp98残基が、電子移動における反応速度制御に重要な役割を演じていることが明らかになった。
2)脱窒菌Hyphomicrobium sp. A3151由来のNIRでは、この酵素が2個のタイプ1銅と1個のタイプ2銅を持っている事が明らかとなった。一つのタイプ1銅は青色で、他は緑色である。
3)Hyphomicrobium sp. A3151由来の銅含有亜酸化窒素還元酵素は、空気中で安定であり、紫色の酸化体と青色の還元体が存在する。
4)亜硝酸還元酵素のタイプ2銅(I), (II)活性中心モデル錯体を合成し、その還元型錯体は亜硝酸イオンを窒素原子で結合し、プロトンの存在下で定量的に一酸化窒素を生成することが分った。
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