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本課題の目的は、一酸化窒素還元酵素(NOR)が行う化学反応(NOからN_2Oへの分子変換)の分子機構を原子・電子レベルで理解すること、および、類似酵素であるO_2の還元を行う呼吸鎖末端酵素との反応機構の比較を通してNORの基質選択性の決定因子を明らかにすることである。そのためには、NORの反応途中に現れる中間体の構造解析が必要となる。本年度は、その準備として、当初の計画どおり、主に静的条件下でのNORの構造解析に取り組んだ。まず、NORの活性部位の構造を電子レベルで理解するために、共鳴ラマン分光測定を行った。基質であるNO結合型NORの活性部位近傍構造を調べたところ、NOはヘム面に対して大きく折れ曲がって配位するという結果が得られた。これは、活性部位近傍に存在するアミノ酸がNOに対して水素結合をしているためと解釈することができる。即ち、本結果は、NORがどのようにして、N-O結合の切断を行っているか理解するための重要な結果である。また、本年度は、基質結合型の分子構造をより詳しく理解するために、安定に存在し、基質結合型のモデルとなる阻害剤(CNやCO)結合型NORの結晶化も試みた。その結果、阻害剤結合型の結晶化条件を決定することができた。放射光施設にて、X線回折測定を行ったところ、3.0Å程度の分解能のデータを得ることができた。これらのデータに関しては、現在、構造精密化を行うとともに、より分解能の良いデータを得るために結晶化条件の更なる絞込みを行っている。結晶構造解析により得られる結果と、分光測定の結果とあわせることで、NORの活性部位の構造を原子・電子レベルで議論が可能となり、NORの反応機構に関する理解を深めることにつながると期待できる。
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