X線結晶構造解析による土壌細菌由来チオシアネート分解系酵素の触媒機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22550147
• 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: 東京農工大学
• 研究代表者: 野口 恵一 東京農工大学, 学術研究支援総合センター, 准教授 (00251588)
• 連携研究者: 尾高 雅文 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (20224248)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 環境 / 金属酵素 / X線回折 / 結晶構造 / 触媒機構 / 基質認識

研究概要

地球の気候変動に影響を及ぼしている気体の一つである硫化カルボニルを加水分解する酵素の立体構造を決定し、基質選択機構について検討した。この酵素の全体構造や触媒部位の構造は、二酸化炭素を水和し炭酸と水素イオンを生成する反応を触媒する酵素に非常に類似してい たが、基質の酵素への侵入口に違いが見られたことから、この部位が基質の選択性に関わって いる可能性が示唆された。本研究成果を基に、この酵素の基質選択性、安定性、反応性を改良 することにより、硫化カルボニルの効率的な除去法の開発につながることが予想される。

研究成果

• [雑誌論文] Carbonyl sulfide hydrolase from Thiobacillus thioparus strain THI115 is one of the β-carbonic anhydrase family enzymes (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogawa T, Noguchi K, Saito M, Nagahata Y, Kato H, Ohtaki A, Nakayama H, Dohmae N, Matsushita Y, Odaka M, Yohda M, Nyunoya H, Katayama Y
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 ページ: 3818-3825
  • DOI: DOI:10.1021/ja307735e.
  • 査読あり
• [学会発表] 活性化タンパク質P15Kによるチオシアネート加水分解酵素成熟化機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉俊則,他
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2012-12-16
• [学会発表] 変異体を用いたチオシアネート加水分解酵素反応機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉俊則,他
  • 学会等名: 酵素工学研究会第68回講演会
  • 発表場所: 東京大学山上会館
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] Functions of Two Strictly Conserved Arginine Residues in Fe-type Hydratase from Rhodococcus erythropolis N771 (2012)
  • 著者名/発表者名: 相原敬之,他
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] ニトリルヒドラターゼ触媒機構の時間分割X線結晶構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山中保明,他
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] Difference in the substrate recognition among nitrile haydrate family (2012)
  • 著者名/発表者名: 相原敬之,他
  • 学会等名: 12th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
  • 発表場所: 金沢エクセルホテル東急
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] 基質アナログ複合体の結晶解析による硫化カルボニル分解酵素の基質認識機構の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野口恵一,他
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] Thiobacillus thioparus THI115由来硫化カルボニル分解酵素の触媒機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋翔平,他
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場エポカルつくば
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Carbonyl sulfide hydrolase: a novel β-carbonic anhydrase family enzyme catalyzing ambient level of carbonyl sulfide (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾高雅文,他
  • 学会等名: 15th International Conference on BiologicalInorganic Chemistry
  • 発表場所: バンクーバー(カナダ)
  • 年月日: 2011-08-07
• [学会発表] 硫化カルボニル分解酵素の基質認識機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野口恵一,他
  • 学会等名: 第38回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 筑波大学大学会館国際会議室
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] 硫化カルボニルを分解する新規酵素COSaseの構造化学的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野口恵一
  • 学会等名: 第23回生物無機化学夏季セミナー
  • 発表場所: 山梨県南都留郡鳴沢村森の家久野屋
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Thiobacillus thioparus THI115の硫化カルボニル加水分解酵素(COSase)の酸素化学的性質および結晶構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川貴弘,他
  • 学会等名: 2010年度環境バイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 宮城県東北大学片平さくらホール
  • 年月日: 2010-06-22