研究課題
基盤研究(C)
本研究では、高度にバナジウムを濃縮するスジキレボヤ由来のバナジウム結合タンパク質Vanabin2の金属結合部位の解明、SS結合の構造安定化および金属結合に対する寄与の解明、バナジウムの酸化還元反応と生理機能の解明を目指して、以下の研究を実施した。1.Vanabin2の金属結合部位に関する種々の変異体を作成し、金属結合能への影響を調べた。64番目のヒスチジンの近傍に位置するリジン残基が高親和性バナジウム結合に重要であることが分かった。2.Vanabin2の9対のSS結合をセリンに置換した変異体を作成したところ一部の変異体は非常に断片化しやすく、特に5番目のSS結合が構造の安定化に関わっていることが示唆された。調べた限りではシステイン残基はバナジウムとの結合に必須ではなかった。3.スジキレボヤGSTタンパク質(AsGST)の金属選択性とpH依存性を調べた。pH4.5においてAsGSTは鉄、銅、バナジウムと特異的に結合することがわかった。4.野生型Vanabin2を還元剤で処理した場合、決まった濃度範囲で複数の中間体が観察された。五価バナジウムの還元反応とVanabin2のシステインの酸化還元反応との関係をin vitroで調べた。この反応過程でVanabin2のシステイン残基に関する反応中間体の存在が示唆された。5.カタユウレイボヤのマイクロアレイを利用して、バナジウム添加に応答する遺伝子を網羅的に同定した。基本的な糖代謝経路は大きく変動しなかったが、ペントースリン酸経路の酵素群の有意な変動が認められた。またグルタチオン代謝系および幾つかの金属輸送体の発現変動が見られた。
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