人工補助因子による酵素活性中心の制御と新規触媒能の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18065012
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中島 洋 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00283151)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: バイオコンジュゲーション / 好熱菌由来タンパク質 / 耐熱性人工酵素 / センサータンパク質

研究概要

本研究では、従来のアミノ酸置換によるタンパク質活性中心の改変手法に加え、合成化学的手法による活性部位の修飾と創造、並びに人工機能化タンパク質の耐熱化、耐久性向上を目指した。研究助成期間では、(1) 非天然金属錯体とタンパク質との複合化による人工有機金属錯体の創出と非天然触媒反応の開発(2) 環境応答性高分子と電子伝達タンパク質との複合化による、人工センサータンパク質の開発を実現し、さらに(3) 好熱菌由来タンパク質を基盤分子として利用することで、機能性タンパク質の耐熱・耐久化が可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Rational engineering of Thermus thermophilus cytochrome c_<552> to a thermally tolerant artificial peroxidase (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima, K. Ramanathan, N. Kawabaa, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Dalton Trans. 39 ページ: 3105-3114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Azurin-Poly (N-isopropylacrylamide) Conjugates by Site-Directed Mutagenesis and their Temperature Dependent Behavior in Electron Transfer Processes (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Rosenberger, A. Studer, N. Takatani, H. Nakajima, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 48 ページ: 1946-1949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of intramolecular electron transfer in the photoexcited Zn-substituted cytochrome c: Theoretical and experimental perspective (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokita, J. Shimura, H. Nakajima, Y. Goto, Y. Watanabe
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 5302-5310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of Thermus thermophilus Cytochrome c(552): Thermally Tolerant Artificial Peroxidase (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima, Y. Ichikawa, Y. Satake, N. Takatani, SK. Manna, J. Rajbongshi, S. Mazumdar, Y. Watanabe
  • 雑誌名: ChemBioChem 9 ページ: 2954-2957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incorporation of a phebox rhodium complex into apo-myoglobin affords a stable organometallic protein showing unprecedented arrangement of the complex in the cavity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Satake, S. Abe, S. Okazaki, N. Ban, T. Hikage, A. Suzuki, T. Yamane, H. Nishiyama, H. Nakajima, Watanabe, Y.
  • 雑誌名: Organometallics 26 ページ: 4904-4908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Peroxide-Dependent Monooxygenations by Tricking the Substrate Recognition of Cytochrome P450BS_β (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Shoji, T. Fujishiro, H. Nakajima, M. Kim, S. Nagano, Y. Shiro, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. 46 ページ: 3656-3659
  • 査読あり
• [学会発表] Functional Analysis of Fe_3S_4 Cluster Involved in Nitrogenase Regula tory Protein, VnfA from A. vinelandii. (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima
  • 学会等名: International Symposium on Chemistry Re ductase II
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20090115-20090116
• [学会発表] A Signal Transduction Mec hanism Inspired by Natural Sensor Protein (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima
  • 学会等名: SABIC2009
  • 発表場所: (Invited lecture)
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] Single protein based photoswitching device constituted with zinc cyt ochrome c and HOOC-SAM electrode (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima
  • 学会等名: I UMRS-ICA 2008
  • 発表場所: Nagoya(Invited lecture)
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Purification and Structural Analysis of Vanadium Nitrogenase Regulating Protein in Azotobactor vinelandii (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima
  • 学会等名: International Symposium on Chemistry Reductase I
  • 発表場所: Nagoya(Invited lecture)
  • 年月日: 20070111-20070112
• [学会発表] タンパク質の挙動を化学の立場で知る、造る、使う (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島洋
  • 学会等名: バイオインスパイアードフロンティア会議
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] 好熱菌由来タンパク質を基盤骨格に用いた人工耐熱性ペルオキシダーゼ創成の試み (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島洋
  • 学会等名: 第40回酸化反応討論会
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2007-11-18
• [学会発表] 好熱菌由来タンパク質の利用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島洋
  • 学会等名: 日本化学会第87春季年会イブニングセッション
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-03-27
• [学会発表] Creation of artificial metalloenzyme (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima
  • 学会等名: Invited lecture in Munster University
  • 発表場所: Germany(Invited lecture)
  • 年月日: 2007-03-25
• [学会発表] 耐熱菌由来タンパク質チトクロムc_<552>を基盤タンパク質に用いた人工金属酵素の創製 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中島洋
  • 学会等名: 生物無機化学サマースクール
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20060800
• [図書] 酵素活性ハンドブック(第5章 1.ホロ酵素の機能改変) (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺芳人、中島洋
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: (株)エヌ・ティー・エス
• [図書] 学術月報(好熱菌由来タンパク質を化学の視点で利用する, 61) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島洋、渡辺芳人
  • 総ページ数: 43-49
  • 出版者: 日本学術振興会
• [図書] 触媒便覧(第4章 酵素反応の速度と反応機構) (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺芳人、中島洋
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 講談社サイエンティフィック
• [備考]
  • URL: http://bioinorg.chem.nagoya-u.ac.jp