| 研究課題/領域番号 |
13480212
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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 |
機能生物化学
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| 研究機関 | 日本医科大学 |
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研究代表者 |
西野 武士 日本医科大学, 大学院・医学研究科, 教授 (40094312)
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| 研究分担者 |
岡本 研 日本医科大学, 医学部, 助手 (60267143)
西野 朋子 日本医科大学, 医学部, 助手 (80075613)
岩崎 俊雄 日本医科大学, 医学部, 講師 (40277497)
松村 智裕 日本医科大学, 医学部, 助手 (20297930)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | 活性酸素 / キサンチン脱水素酵素 / キサンチン酸化酵素 / 金属タンパク質 / X線結晶解析 / 非ヘム鉄 / ペルオキシレドキシン / 鉄結合タンパク質 |
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| 研究概要 |
哺乳類のキサンチン酸化還元酵素は脱水素酵素(XDH)として合成されるが、たんぱく分解酵素作用や、システイン基の修飾によって、酸化酵素型(XO)に変換する。牛乳由来のXDHおよびXOの結晶構造はすでに決定されているが、われわれは、XDHからXOへのコンフォメーション変化におけるリレー機構の中心をなすアミノ酸クラスターを特定し、またこのアミノ酸クラスターはFAD付近で溶媒チャネルの開閉門としても働いていることを発見した。さらに詳細な構造の比較や、部位特異的変位誘発による分析により、Phe549、Arg335Trp36、Arg427が、リレー機構の中心にあり、リンカーペプチドの修飾を活性中心ループ(Glu423~lys433)に伝達するということがわかった。
さらに、我々は、キサンチン酸化還元酵素の遅い基質との水酸化反応における重要な中間体の結晶化構造を決定した。中間体は、生成物の炭素酸素間結合が形成され、モリブデンと錯体を作っている状態であり、安定で、640nm付近に広い電荷移動複合体の吸収を示す。複合体の結晶構造は、触媒的に活性のある基であり、Mo-OH酸素が、基質の炭素原子と結合をつくるということを示ている。活性部位に普段見られる水分子が本構造では見られない。このことが中間体の安定性に寄与しており、水の水酸基が中間体の水解に寄与していると考えられる。
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