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2001 年度 研究成果報告書概要

複核銅含有酵素とその活性中心モデル錯体の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11440198
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関大阪大学

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)

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)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
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
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。

  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Deligeer, K.Kataoka, K.Yamaguchi, S.suzuki: "Spectroscopic and Electrochemical Properties of Cytochrome c551 from Alcaligenes sylosoxidans GIFU 1051"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 73. 1839-1840 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kataoka, A.Kondo, K.Yamaguchi, S.Suzuki: "Spectroscopic and Electrochemical Properties of the Met86Gln Mutant of Achromobacer cycloclastes Pseudoazurin"Journal of Inorganic Biochemistry. 82. 79-84 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Deligeer, Kunishige Kataoka, Shinnichiro Szuki: "Characterization of Azidc-Binding Type 2 Cu(11) Site of Nitrite Reductase"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74・1. 183-184 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Deligeer, Ryoichi fukunaga, Kunishige Kataoka, kazuya Yamaguchi, Sinnichiro Suzuki: "Spectroscopic and functional Characterization of Cu-containing netucte reductase from Hyphonic-****** A3151"Journal of Inorganic Biochemistry. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岩本, 萩野, 久司, 山内編, 山口和也: "「大学院錯体化学」:金属酵素の構造と機能"講談社サイエンティク,東京. 283-290 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 岩本, 萩野, 久司, 山内編, 鈴木晋一郎: "「大学院錯体化学」:核酸と金属イオン、金属錯体との相互作用"講談社サイエンティク、東京. 291-296 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉田, 茂木編, 片岡邦重, 鈴木晋一郎: "「生体膜のエネルギー装置」:嫌気呼吸系の膜エネルギー装置"日本生化学会編,共立出版,東京. 60 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tsuyoshi Inoue et al.: "Crystallization and prelininary X-ray stydy of iso-2 azurin from the methylotrophic bacterium, Methylomonas J"Acta Cryst.. D55. 307-309 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shinnichiro Suzuki et al.: "Structure-function relationships of copper-containing nitrite reductases"Coord. Chem. Rev.. 190-192. 245-265 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tsuyoshi Inoue et al.: "Crystal structure determinations of oxidized and reduced pseudoazurins from Achromobacter cycloclastes : Concerted movement of copper site in redox forms with therearrangement of hydrogen bond at a remote histidine"J. Biol. Chem.. 274. 17845-17852 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuo Kobayashi et al.: "The pH-dependent changes of intramolecular electron transfer on copper-containing nitrite reductase"J. Biochem.. 126. 408-412 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shinnichiro Suzuki et al.: "Spectroscopic and electrochemical properties of two azurins (Az-iso1 and Az-iso2) from the obligate methylotroph Methylomonas sp strain J and the structure of novel Az-iso2"J. Biol. Inorg. Chem.. 4. 749-758 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kunishige Kataoka et al.: "Functional analysis of conserved asparate and histidine residues located around the type 2 Cu site of copper-containing nitrite reductase"J. Biochem.. 127. 345-350 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shinnichiro Suzuki et al.: "Intramolecular electron-transfer process of native and mutant forms of blue copper-containing nitrite reductase from Alcaligenes xylosoxidans"Inorg. Reac. Mech.. 2. 129-135 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Deligeer et al.: "Spectroscopic and electrochemical properties of cytochrome c_<551> from Alcaligenes xylosoxidans GIFU 1051"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 73. 1839-1840 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kunishige Kataoka et al.: "Spectroscopic and electrochemical of the Met86Gln mutant of Achromobacter cycloclastes pseudoazurin"J. Inorg. Biochem.. 82. 79-84 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shinnichiro Suzuki et al.: "Metal coordination and mechanism of multi-copper nitrite reductase"Acc. Chem. Res.. 33. 728-735 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Deligeer et al.: "Characterization of azide-binding type 2 Cu(II) site of nitrite reductase"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74. 183-184 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Deligeer et al.: "Spectroscopic and functional characterization of Cu-containing nitrite reductase from Hyphomicrobium denitrificans A3151"J. Inorg. Biochem.. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2003-09-17  

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