ブルー銅蛋白質の電子状態を制御する弱い相互作用に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22550145
• 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: 生体関連化学
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 高妻 孝光 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (50215183)
• 研究分担者: 海野 昌喜 茨城大学, フロンティア応用原子科学研究センター, 准教授 (10359549)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ブルー銅蛋白質 / 弱い相互作用 / シュウドアズリン / X線結晶構造解析

研究概要

ブルー銅蛋白質シュウドアズリンのMet16を種々のアミノ酸に置換したMet16X変異体を作成し、分光学的性質、および電気化学的性質について検討した。電子吸収スペクトル、およびEPRスペクトルから、Met16位に導入したアミノ酸残基の側鎖によって、rhombic/axial成分を系統的に変化させることが可能であることを見いだした。また、His残基の導入によってpH変化に対応した構造と機能の変換ができることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] X-ray Absorption Spectroscopy of an Unusual Plastocyanin from a Fern, Dryopteris crassirhizoma (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Togashi, Junko Yano, Vittal K. Yachandra, and Takamitsu Kohzuma
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42 ページ: 89-90
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2013.89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct electron transfer from pseudoazurin to nitrous oxide reductase in catalytic N_2O reduction (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, M. H.-Fujita, D. E. Brown, Y. Obara, F. Ijima, T. Kohzuma, D. M. Dooley
  • 雑誌名: J. Inorg. Biochem 巻: 115 ページ: 163-173
  • URL: http:// dx.doi.org/10.1016/j.jinorgbio
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical studies on model reaction pathways of prostaglandinH2 isomerization to prostaglandin D2/E2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoto Yamaguchi, Tatsuya Naiki, Takamitsu Kohzuma, Toshikazu Takada, Fumihiko Sakata, Seiji Mori
  • 雑誌名: Theor Chem Acc 巻: 128 ページ: 191-206
  • DOI: DOI:10.1007/s00214-010-0814-7.2012.07.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] UV Resonance Raman Studies on the Activation Mechanism of Human Hematopoietic Prostaglandin D_2 Synthase by a Divalent Cation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiko Uchida, Yoshihiro Urade, Seiji Mori, and Takamitsu Kohzuma
  • 雑誌名: Mg^<2+> J. Bioinorg. Chem 巻: 104 ページ: 331-340
  • DOI: DOI:10.1016/j.jinorgbio.2009.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Czernuszewicz, Non-covalent interactions in blue copper protein probed by Met16 mutation and electronic and resonance Raman spectroscopy of Achromobacter cycloclastes pseudoazurin (2010)
  • 著者名/発表者名: Marzena B. Fitzpatrick, Yuji Obara, Koyu Fujita, Doreen E. Brown, David M. Dooley, Takamitsu Kohzuma, Roman S
  • 雑誌名: J. Bioinorg. Chem 巻: 104 ページ: 250-260
  • DOI: DOI:10.1016/j.jinorgbio.2009.11.004
  • 査読あり
• [学会発表] Weak Interaction Effects on the Protein Stability of Blue Copper Protein, Pseudoazurin from Achromobacter cycloclastes IAM 1013 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamaguchi, Y, Nihei, S. Asamura, D. Sutherland, M. Stillman, T. Kohzuma
  • 学会等名: 11th European Biological Inorganic Chemistry Conference
  • 発表場所: Granada(スペイン)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Effect of "Proton Switch" Induced by the Newly Introduced Uncoordinated Histidine in the Vicinity of the Blue Copper Active Site: High Resolution X-ray Crystallographic, Spectroscopic, and Electrochemical Studies of Met16His Pseudoazurin (2012)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Kohzuma, Sayaka Asamura, Yuko Nihei,and Maski Unno
  • 学会等名: 金属の関連す生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] ブルー銅タンパク質シュウドアズリンにおける弱い相互作用の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口峻英, 仁平裕子, 松儀可奈子、Duncan Sutherland、矢野淳子、Vittal Yachandra、Martin Stillman、高妻孝光
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] ブルー銅タンパク質シュウドアズリンにおける弱い相互作用の加成性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口峻英、仁平裕子、浅村紗矢香、Duncan Sutherland, Martin Stillman, 高妻孝光
  • 学会等名: 第22回日本化学会茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] Additivity of Weak Interaction Effect in a Blue Copper Protein, Met16His/Thr36Lys Pseudoauzrin (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamaguchi, Y. Nihei, S. Asamura, T. Kohzuma
  • 学会等名: 3rd Georgian Bay International Conference on Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Parry Sound(カナダ)
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] Alkaline Structural Transition of Laccase from Rhus vernicifera of Okukuji Area, Ibaraki Prefecture, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Muroya, Rika Takahashi, Hideto Terakado, Masanori Kaminaga and Takamitsu Kohzuma
  • 学会等名: 3rd Georgian Bay International Conference on Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Parry Sound(カナダ)
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] Atomic Resolution X-ray crystallographic Analyses and Spectroscopic Studies of a Cytochrome (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Takashina, Masaki Unno and Takamitsu Kohzuma
  • 学会等名: c' from Alcaligenes xylosoxidans
  • 発表場所: Parry Sound(カナダ)
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] X-ray Absorption Spectroscopic Studies of Blue Copper Proteins, Fern Plastocyanin and Pseudoazurin (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Togashi, Sayaka Asamura, Junko Yano, Vittal Yachandra, Fuminori Yoshizaki, and Takamitsu Kohzuma
  • 学会等名: 3rd Georgian Bay International Conference on Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Parry Sound(カナダ)
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] Effect of the non-covalent weak interaction on the electronic structure of blue copper protein (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kohzuma, Y. Nihei, S. Asamura, M. Unno, Y. Obara, T. Yamaguchi, K. Matsugi, R. S. Czernuszewicz , D. Sutherland, M. Stillman, and R. K. Szilagyi
  • 学会等名: Parry Sound
  • 発表場所: Canda
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] Atomic resolution X-ray crystallographic analyses, spectroscopic and kinetic studies of a cytochrome c' from Alcaligenes xylosoxidans (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiko Takashina, Masaki Unnno, Takamitsu Kohzuma
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convetion Center(アメリカ)
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Roman Czernuszewicz Structure and Functions of Non-Covalent Weak Interaction Probed with a Blue Copper Protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Kohzuma, Yuji Obara, Yuko Nihei, Koyu Fujita, Doreen E. Brown, David M. Dooley
  • 学会等名: Met16X Pseudoazurin Variants, 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convetion Center(アメリカ)
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Effect of Weak Interaction on the Electronic Structure and Electrochemical Properties of Pseudoazurin Met16X mutants (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Obara, Marzena B. Fitzpatrick, Roman S. Czernuszewicz, Takamitsu Kohzuma
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convetion Center(アメリカ)
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] 超高分解能X線結晶構造解析によるヘムタンパク質シトクロームc'の特異的構造変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高階明子, 海野昌喜, 高妻孝光
  • 学会等名: 第21回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
  • 発表場所: 東海
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] Regulation of the Structure and Protein Stability through the Weak Interaction in the 2nd Coordination Sphere of a Blue Copper Protein (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kohzuma, Y. Nihei, S. Asamura, Y. Obara, and M. Unno
  • 学会等名: Pseudoazurin, XI International Symposium
  • 発表場所: Kudowa(ポーランド)
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Regulation of the structure and protein stability through the weak interaction in the 2nd coordination sphere of metalloproteins (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kohzuma
  • 学会等名: 10th European Biological Inorganic Chemistry Conference
  • 発表場所: Thessalonike(ギリシャ)
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Atomic Resolution X-ray crystallographic Analyses and Spectroscopic Studies of a Cytochrome c' from Alcaligenes xylosoxidans (2010)
  • 著者名/発表者名: 高階明子, 海野昌喜, 高妻孝光
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Effect of Weak Interaction on the Electronic Structure and Electrochemical Properties of Pseudoazurin Met16His/His6Val double mutant (2010)
  • 著者名/発表者名: 小原裕二、仁平裕子、大上利恵、高妻孝光
  • 学会等名: 第48回生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 弱い化学的相互作用によるタンパク質の電子状態制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高妻孝光、仁平裕子、浅村紗矢香、小原裕二、海野昌喜
  • 学会等名: 日本化学会関東支部
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] ブルー銅タンパク質シュウドアズリンにおける弱い相互作用の効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高妻孝光、仁平裕子、浅村紗矢香、小原裕二、海野昌喜
  • 学会等名: 第37回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 20100600
• [図書] 元素111の新知識 第2版増補版 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桜井 弘、荒野 泰、上山憲一、小谷 明、高妻孝光、佐治英郎、鈴木晋一郎、寺嶋孝仁、中山祐正、根矢三郎、羽場宏光、廣田 俊、藤井敏司、吉村哲彦 著
  • 総ページ数: 463
  • 出版者: 講談社ブルーバックス