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生体内では、タンパク質はお互いに相互作用して存在している。本研究では、オリゴペプチドをタンパク質の部位モデルとして用い、ペプチドとタンパク質の相互作用を詳細に調べることにより、タンパク質の分子認識様式、他分子との相互作用による構造変化及びその機能への影響、タンパク質とペプチドとの反応性を解明することを目的とし、以下の成果を得た。
1.チロシルチロシルフェニルアラニン(YYF)によるcyt cの還元反応において、初期段階における反応速度定数kintを求めたところ、kintはYYF濃度、水素イオン濃度、イオン強度、反応温度に依存した。この還元反応には、チロシン残基のプロトン引き抜きが必要であり、弱い静電的相互作用でcyt cとYYFが相互作用していることが判明した。
2.酸化型cyt cとYYFの反応によって生じた反応生成物はYYFと反応し、cyt cの還元反応を阻害していることが示唆された。質量分析により、反応生成物は数種類のキノンやラジカル反応による生成物の混合物であることが解り、cyt cが還元されるとともに、未反応のペプチドのチロシン残基が酸化されることが示唆された。
3.トリチロシン(YYY)によるPCの還元反応の速度定数も、水素イオン濃度、イオン強度に依存した。このことより、静電的に不利ではあるが、脱プロトン化したYYY^-がPCと相互作用して、PCが還元されることが解った。また、正イオンをこの反応系に共存させると、この正イオンがPCやYYY^-と相互作用することによりPCとYYY^-の反発を抑え、PCの還元速度が速くなることが解った。
以上の結果より、中性からアルカリ条件下において、金属タンパク質がチロシン含有ペプチドによって還元されることが見出された。このとき、脱プロトン化したチロシン含有オリゴペプチドは金属タンパク質と相互作用し、生じたチロシルラジカルが未反応のチロシンペプチドと反応することにより、金属タンパク質の還元反応が促進させることが解った。
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