| 研究課題/領域番号 |
16K05835
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
内田 毅 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (30343742)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | タンパク質 / ヘムタンパク質 / 酵素 / 反応機構解析 / 構造解析 / 病原菌 |
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| 研究成果の概要 |
病原菌が生存するために鉄は必須の元素である。感染源である人は鉄の大部分をヘモグロビン中にヘムとして、保有するため、病原菌の主な鉄源はヘムであり、ヘムを取り込み、分解し、鉄を取り出す。そこで、これらに関するタンパク質の機能について検討した。その結果、ヘムを分解し、鉄を取り出すHutZという酵素が活性中心に水素イオンが1個結合することで、活性型で変換することを見出し、その機構を明らかにした。さらに、鉄の輸送タンパク質であるCyaY、ヘム合成酵素であるPBGD、フェロキラターゼにヘムが結合し、いずれもそれぞれの機能を阻害することを発見した。
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| 自由記述の分野 |
生物無機化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回の発見の一つであるHutZの活性制御機構は、二量体の界面構造の変化を通じて行っているが、ヒトが保有するヘム分解酵素は単量体のタンパク質であり、コレラ菌由来HutZに特有な性質である。そのため、この界面構造を抑制する分子が存在すれば、コレラ菌の鉄獲得機構をのみを選択的に抑制することが可能である。キレート能をもつ小分子がHutZの反応を抑制するなど候補となる分子も発見した。それ以外にも今回発見した多くの事象はコレラ菌などの病原菌がもつタンパク質に特有な性質である。今後は本研究課題により見出された多くの性質を利用するこでで、従来型とは異なる新規な機構の阻害剤の開発につながることが期待される。
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