| 研究概要 |
前年度までNMR法によりHis64は互変異性平衡の際立つ特徴を発見し(K_T=1.0), 低分子解析から"互変異性平衡は水素結合(HB)に支配される"との経験則を見出し, その規則性から, 亜鉛-水分子-His64問HB形成崩壊の変換過程存在を指摘し, 崩壊時の水架橋再構成によって配向変化に依存しないH^+放出機構を示した(Shimahara, JBC, 2007, 282, 9646). これは本酵素研究重鎮Silvermanの総説(Acc. Chem. Res., 2007, 408, 669)に引用され, そこでは"His64互変異性変化がH^+移動機構に関与する"ことが受入られた. その後, H^+放出機構は配向変化でなく静電的作用によるとの報告(Biochemistry, 2008, 47, 2369)と, Sivermanらの一部のグループによる配向変化とH^+放出を依然として切り離さない報告が対立し, これまで主流とされた"His64配向変化の関与"の是非が界を二分する議論に発展, 今秋, 3年ぶりに開催の国際学会(8th International Conference on the Carbonic Anhydrases)におけるSilvermanの講演(New insight into the catalytic mechanism of CAs)に注目が集まる. 筆者もまた本学会に発表登録を既に行う. 当該年度, 提唱機構の妥当性を検証するために, X線解析結果に我々のNMR情報を加味した構造というより具体性の高いものに基づいた量子化学計算を行った. その結果, 水架橋の原子間距離2.7-3.3A(O-O, O-N)とHBが絶えず存在しそうな距離にも関らず, 水素の位置が変化するだけで(配向変化なしに)水架橋の"切断"/"再構成"の両状態が露顕した. これは発表で核となる筆者提唱の配向変化のないH^+放出機構の傍証となり, その正当性がより高まった.
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