ピリドキサール・キノン酵素反応の多元的エネルギー解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21570120
• 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: 構造生物化学
• 研究機関: 大阪医科大学
• 研究代表者: 林 秀行 大阪医科大学, 医学部, 教授 (00183913)
• 研究分担者: 村川 武志 大阪医科大学, 医学部, 助教 (90445990)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: プロトン移動 / ピリドキサール酵素 / キノン酵素 / 反応機構 / エネルギー準位 / セリンパルミトイル転移酵素 / トレオニン合成酵素 / 銅アミン酸化酵素 / 立体化学

研究概要

2つのピリドキサール酵素(セリンパルミトイル転移酵素およびトレオニン合成酵素)とキノン酵素(銅アミン酸化酵素)について多元的エネルギー解析を行った.多種の反応を触媒する能力を持つピリドキサールリン酸が,酵素に結合した場合,特定の反応を触媒するようになる機構を構造エネルギー論的に明らかにした.また,銅アミン酸化酵素については,超高解像度構造解析の結果を合わせ,酵素タンパク質のダイナミズムが量子トンネル効果による触媒を進める基盤となっていることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Structural insights into the substrate specificity of bacterial copper amine oxidase obtained by using irreversible inhibitors (2012)
  • 著者名/発表者名: Murakawa T, Hayashi H, Taki M, Yamamoto Y, Kawano Y, Tanizawa K, Okajima T.
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 151 ページ: 167-178
• [雑誌論文] Role of a conserved arginine residue during catalysis in serine palmitoyltransferase (2011)
  • 著者名/発表者名: Lowther, J., Charmier, G., Raman, M. C., Ikushiro, H., Hayashi, H., Campopiano, D. J.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 585 ページ: 1729-1734
• [雑誌論文] Product-assisted catalysis as the basis of the reaction specificity of threonine synthase (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakawa, T., Machida, Y., Hideyuki Hayashi
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 2774-2784
• [雑誌論文] Analysis of mammalian histidine decarboxylase dimerization interface reveals an electrostatic hotspot important for catalytic site topology and function (2011)
  • 著者名/発表者名: Moya-Garcia, A. A., Rodriguez-Agudo, D., Hayashi, H., Medina, M. A., Urdiales, J. L., Sanchez-Jimenez, F.
  • 雑誌名: J. Chem. Theory. Comput 巻: 7 ページ: 1935-1942
• [雑誌論文] Multifunctional role of His159 in the catalytic reaction of serine palmitoyltransferase (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiraiwa, Y., Ikushiro, H., Hayashi, H.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: Vol.284 ページ: 15487-15495
• [雑誌論文] Structural insights into the enzymatic mechanism of serine palmitoyltransferase from Sphingobacterium multivorum (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikushiro, H., Islam, M. M., Okamoto, A., Hoseki, J., Murakawa, T., Fujii, S., Miyahara, I., Hayashi, H.
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 146 ページ: 549-562
• [学会発表] Acid-base chemistry of the catalytic reaction of the bacterial copper amine oxidase (2011)
  • 著者名/発表者名: 村川武志, 岡島俊英, 濱口章央, 谷澤克行, 林秀行
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 生成物支援触媒によってもたらされる酵素の反応特異性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村川武志, 林秀行
  • 学会等名: 第11回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] 銅含有アミン酸化酵素の触媒機構:酸化的半反応中間体の立体構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 喜久川政吾, 岡島俊英, 濱口章央, 村川武志, 林秀行, 谷澤克行
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] トレオニン合成酵素の分光学的および速度論的解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村川武志, 林秀行
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 銅アミン酸化酵素反応はトパセミキノンラジカル中間体を経由して進行する (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱口章央, 岡島俊英, 谷澤克行, 村川武志, 林秀行
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 速度論および構造解析に基づく酵素触媒反応におけるプロトントンネリング機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村川武志, 岡島俊英, 谷澤克行, 林秀行
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-22