ヘムオキシゲナーゼによるヘム分解中間過程とCOのガス状伝達物質としての意義

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18590278
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 久留米大学
• 研究代表者: 野口 正人 久留米大学, 医学部, 教授 (10124611)
• 研究分担者: 東元 祐一郎 久留米大学, 医学部, 准教授 (40352124) ; 坂本 寛 九州工業大学, 情報工学部, 准教授 (70309748) ; 佐藤 秀明 久留米大学, 医学部, 准教授 (60271996)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 酵素 / 生体分子 / 蛋白質 / 有機化学

研究概要

ヘモグロビンなどのヘムはヘムオキシゲナ-ゼという酵素によって分解され、最終的には胆汁色素として糞便中に排泄される。ヘムオキシゲナ-ゼによるヘム分解機構の解明が、我々のメインテ-マであり、本申請研究では、ヘム分解の中間過程に現れるベルドヘムの開環反応の詳細およびヘムオキシゲナ-ゼ反応に電子を供給する,NADPH-シトクロムP450 還元酵素との相互作用および電子伝達経路について詳細な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of Metals in enzymatic and Nonenzymatic Decomposition of C-Terminal α-Hydroxyglycine to Amide (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Takahashi, Saori Harada, Yuichiro Higashimoto, Chizu Shimokawa, Hideaki Sato, Masakazu Sugishima, Yasuhiko Kaida, Masato Noguchi
  • 雑誌名: An implication for the Catalytic Role of Enzyme-Bound Zinc in the Peptidylamidoglycolate Lyase Reaction. Biochemistry 48 ページ: 1654-1662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass spectrometric identification of lysine residues of heme oxygenase-1 that are involved in its interaction with NADPH-cytochrome P450 reductase. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Higashimoto, Masakazu Sugishima, Hideaki Sato, Hiroshi Sakamoto, Keiichi Fukuyama, Graham Palmer, Masato Noguchi
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 367 ページ: 852-858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical reduction of ferrous α-verdoheme in complex with heme oxygenase-1. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Sato, Yuichiro Higashimoto, Hiroshi Sakamoto, Masakazu Sugishima, Kenichi Takahashi, Graham Palmer, Masato Noguchi
  • 雑誌名: J. Inorg. Biochem. 101 ページ: 1394-1399
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro selection of DNA aptamers that block toxic effects of AGE on cultures retinal pericytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Higashimoto, Sho-ichi Yamagishi, Kazuo Nakamura, Takanori Matsui, Masayoshi Takeuchi, Masato Noguchi, Hiroyoshi Inoue
  • 雑誌名: Microvascular Research 74 ページ: 65-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alternative cyanidebinding modes to the haem iron in haem oxygenase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Sugishima, Kenji Oda, Takashi Ogura, Hiroshi Sakamoto, Masato Noguchi, Keiichi Fukuyama
  • 雑誌名: Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 63(pt6) ページ: 471-474
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray crystallographic and biochemical characterization of the inhibitory action of an imidazole-Dioxolane compound on heme oxygenase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Sugishima, Yuichiro Higashimoto, Tohru Oishi, Hidenori Takahashi, Hiroshi Sakamoto, Masato Noguchi, Keiichi Fukuyama
  • 雑誌名: Biochemistry 46(7) ページ: 1860-1867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and peroxidase activity of Myoglobin reconstituted with Iron porphycene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hayashi, Dai Murata, Masatomo Makino, Hiroshi Sugimoto, Takashi Matsuo, Hideaki Sato, Yoshitsugu Shiro, Yoshio Hisaeda
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 45(26) ページ: 10530-10536
  • 査読あり
• [雑誌論文] The reaction of heme-and verdoheme-heme oxygenase-1 complexes with FMN-depleted NADPH-cytochrome P450 reductase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Higashimoto, Hideaki Sato, Hiroshi Sakamoto, Kenichi Takahashi, Graham Palmer, Masato Noguchi
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 281(42) ページ: 31659-31667
  • 査読あり
• [学会発表] ベルドヘム.ヘムオキシゲナーゼ-1 複合体の還元反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明, 東元祐一郎, 坂本 寛, 杉島正一, 野口正人
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 20090327-30
• [学会発表] 質量分析法によるヘムオキシゲナーゼとNADPH-シトクロムP450 還元酵素、ビリベルジン還元酵素との相互作用解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎, 杉島正一, 佐藤秀明, 下川千寿, 原田沙織, 坂本 寛, 野口正人
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] CO 配位型ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ複合体のオキサポルフィリン環の還元 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明, 東元祐一郎, 坂本 寛, 杉島正一, 下川千寿, 原田沙織, 野口正人
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] Crystal structure of rat verdoheme-heme oxygenase-1 complex (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一, 佐藤秀明, 東元祐一郎, 坂本 寛, 下川千寿, 原田沙織, 福山恵一, 野口正人
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会 第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081209-12
• [学会発表] Surface Plasmon resonance and mass spectrometric analysis of protein-protein interaction in heme degradation system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Sakamoto, Yuichiro Higashimoto, Masakazu Sugishima, Masato Noguchi
  • 学会等名: The 1st Japan-Korea joint symposium on bio-microsensing technology
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 20080523-24
• [学会発表] 質量分析法によるヘムオキシゲナーゼとNADPH-シトクロムP450 還元酵素、ビリベルジン還元酵素との相互作用解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎, 杉島正一, 佐藤秀明, 坂本 寛, 野口正人
  • 学会等名: 平成20年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080517-18
• [学会発表] α-ベルドヘム-ラットヘムオキシゲナーゼ-1 複合体の電気化学的還元 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明, 東元祐一郎, 坂本 寛, 野口正人
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071211-15
• [学会発表] FMN 欠失NADPH-シトクロムP450 還元酵素を用いたヘムオキシゲナーゼ反応における電子授受機構の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎, 佐藤秀明, 杉島正一, 坂本寛, 野口正人
  • 学会等名: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20070524-26
• [学会発表] イミダゾール-ジオキソレン化合物によるヘムオキシゲナーゼの阻害機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一, 東元祐一郎, 大石 徹, 高橋秀典, 坂本 寛, 野口正人, 福山恵一
  • 学会等名: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20070524-26
• [学会発表] ベルドヘム-ヘムオキシゲナーゼ複合体の電気化学的還元 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤秀明, 東元祐一郎, 坂本 寛, 野口正人
  • 学会等名: 平成19年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 20070519-20
• [学会発表] イミダゾール-ジオキソレン化合物によるヘムオキシゲナーゼの阻害機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一, 東元祐一郎, 大石 徹,, 高橋秀典, 坂本 寛, 野口正人, 福山恵一
  • 学会等名: 平成19年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 20070519-20
• [学会発表] ラット由来ヘムオキシゲナーゼ-1を用いた構造生物学的研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉島正一, 坂本 寛, 東元祐一郎, 大石徹, 高橋秀典, 野口正人, 福山恵一
  • 学会等名: 分子研研究会「ヘム代謝に関わる酵素の分子科学」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20070319-20
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ反応における電子授受機構-表面プラズモン共鳴およびFMN欠失NADPH-シトクロムP450 還元酵素による検討- (2007)
  • 著者名/発表者名: 野口正人, 東元祐一郎, 佐藤秀明, 坂本寛
  • 学会等名: 分子研研究会「ヘム代謝に関わる酵素の分子科学」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20070319-20
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ反応中間過程の速度論的解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂本 寛, 高橋研一, 東元祐一郎, 野口正人
  • 学会等名: 分子研研究会「ヘム代謝に関わる酵素の分子科学」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20070319-20
• [学会発表] Reactions of Heme and Verdoheme in Complex with Heme Oxygenase-1 with NADPH/FMN-depleted NADPH-cytochrome P450 Reductase System. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Higashimoto, Hideaki Sato, Hiroshi Sakamoto, Masato Noguchi
  • 学会等名: 第79回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] Kinetic Analysis of Conversion of α-Hydroxyheme to Verdoheme in Heme Oxygenase. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Sakamoto, Kenichi Takahashi, Yuichiro Higashimoto, Saori Harada, Masato Noguchi
  • 学会等名: 第79回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] Degradation of Ferriprotoporphyrin IX Dimethyl Ester by Rat Heme Oxygenase-1. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Sato, Yuichiro Higashimoto, Hiroshi Sakamoto, Masato Noguchi
  • 学会等名: 第79回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20060618-23
• [学会発表] ヘムオキシゲナーゼ反応第2中間ステップのストップト・フロー解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 坂本 寛, 高橋研一, 東元祐一郎, 原田沙織, 野口正人
  • 学会等名: 平成18年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20060520-21
• [学会発表] FMN欠失NADPH-シトクロムP450還元酵素を用いたヘムオキシゲナーゼ反応における電子授受機構の検討 (2006)
  • 著者名/発表者名: 東元祐一郎, 佐藤秀明, 坂本 寛, 野口正人
  • 学会等名: 平成18年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20060520-21
• [図書] 医学大辞典(第2版) (2009)
  • 著者名/発表者名: 野口正人
  • 総ページ数: 23, 60, 73, 76, 333, 436, 441, 442, 501-502, 1084, 1093, 1095, 1559
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 酵素ハンドブック (2008)
  • 著者名/発表者名: 野口正人, 小俣義明, 高橋研一, 坂本 寛
  • 総ページ数: 877-885
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 生化学辞典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 野口正人
  • 総ページ数: 4, 88, 181, 276, 361, 370, 419, 423, 512, 788, 900, 902, 907, 933, 1128, 1133, 1190, 1214, 1226, 1227, 1228, 1229, 1230, 1233, 1294, 1295, 1295-1296, 1307, 1348, 1365
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] シンプル生化学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 野口正人
  • 総ページ数: 45-52, 97-103, 115-123, 125-133
  • 出版者: 南江堂