銅-捕捉タンパク質の物質輸送モデル系の構築

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13022218
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 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

メタン資化細菌Methylosinus trichosporium OB3bには膜結合型酵素メタンモノオキシゲナーゼ(pMMO)が存在する。この酵素はメタンの酸化によりメタノールを生成する酵素として最近特に注目されている酵素である。細胞膜中で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、銅を捕捉するための特殊なタンパク質(銅-捕捉タンパク質)が生産されることを見いだした。しかしながら、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など不明な点が多い。本研究では物質輸送反応機構解明のためのモデル系について主に研究を行った。銅-捕捉タンパク質は細胞内へ運搬された後、銅を放出し、この銅がpMMOへ挿入されると考えられる。銅放出のメカニズムの一つとして酸化還元電位による制御が考えられるため、酸化還元電位を変化させた際に生じる吸収の変化を同時に測定するためのシステムを開発した。このシステムによりポテンシオスタットを用いて電気化学的に制御したMn-ポルフィリンの酸化還元挙動を吸収スペクトルにより測定できることがわかった。電極とMn-ポルフィリン間の電子移動速度を測定した結果、7.99s-1であることがわかった。本研究では電極電位をパルス的に変化させた際の酸化還元単分子層の吸光度変化を測定する新規な測定システムを構築きた。今後このシステムを銅-捕捉タンパク質に応用し、銅の放出の測定をおこなう。

研究成果

• [文献書誌] Shun-ichiro Ogura: "Preparation of chlorin e6-monochlonal anti body conj ugate and its effect for photodynamic therapy"J.Porphyrin Phthalocyanine. 5. 486-489 (2001)
• [文献書誌] Muneyoshi Sakamoto: "Photoinduced hydrogen evolution with peptide dendrimer-multi-Zn(II)-porpyrin, viologen, and hydrogenase"Biopolymers. 59. 103-109 (2001)
• [文献書誌] Noriyuki Asakura: "Photoinduced hydrogen evolution with cytochrome c3-viologen-ruthenium(II) triad complex and hydrogenase"J.Mol.Catal., A : Chem.. 172. 1-7 (2001)
• [文献書誌] Yutaka Amao: "Green luminescent iridium(III) complex immobilized in fluoropolymer film as optical oxygen-sensing mateial"Anal.Chim.Acta. 445. 177-182 (2001)
• [文献書誌] Noriyuki Asakura: "The role of specific lysine in cytochrome c3 on the electron trasnfer with hydrogenase"J.Mol.Catal., A : Chem.. 174. 289-291 (2001)
• [文献書誌] Noriyuki Asakura: "Lysine-linked viologen for substrate of hydrogenase on hydrogen evolution"J.Mol.Catal., A : Chemical. 174. 1-5 (2001)
• [文献書誌] Ichiro Okura: "Kodansha-Gordon and Breach"Photosensitization of Porphyrins and Phthalocyanines. 252 (2001)