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2013 年度 研究成果報告書

ビリン色素を合成する酵素および利用して光適応を制御する蛋白質の分子機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 23370052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

福山 恵一  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80032283)

研究分担者 海野 昌喜  茨城大学, 理工学研究科, 教授 (10359549)
和田 啓  宮崎大学, テニュアトラック推進機構, 助教 (80379304)
連携研究者 池内 昌彦  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (20159601)
杉島 正一  久留米大学, 医学部, 准教授 (30379292)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードX線結晶解析 / 中性子結晶解析 / ビリン還元酵素 / シアノバクテリオクロム / シトクロムp450還元酵素 / ヘムオキシゲナーゼ / 反応機構 / 立体構造
研究概要

ビリン色素を合成する酵素PcyAの結晶構造解析を通して、PcyAの分子機構の解明に挑んだ。これにはPcyAのミュータントの解析や、X線結晶解析だけでなく中性子結晶解析も含まれる。PcyAはビリベルジンの2カ所を、しかも順序よく還元する特徴を持つ。PcyAは1段階目の反応が終わると、2段階目の反応の反応が進むように切り替わる。これにはAsp105などの残基が関与していることを突き止めた。また中性子解析によりビリベルジンやAsp105のプロトン化状態を決定し、還元反応の分子機構をより深く理解した。
シアノバクテリオクロムに関しては、全長の蛋白質の結晶化に成功した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Crystal Structure of Bacillus subtilis γ -glutamyltranspeptidase in complex with acivicin : diversity of the binding mode of a classical and electrophilic active-site directed glutamate analogue2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ida, H. Suzuki, K. Fukuyama, J. Hiratake, and K. Wada
    • 雑誌名

      Acta Crystallogr. Section D70

      ページ: 607-614

  • [雑誌論文] Structural basis for the electron transfer from an open form of NADPH-cytochrome P450 oxidoreductase to heme oxygenase2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sugishima, H. Sato, Y. Higashimoto, J. Harada, K. Wada, K. Fukuyama, and M. Noguchi
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 111 ページ: 2524-2529

  • [雑誌論文] Cysteine 295 indirectly affects Ni coordination of carbon monoxide dehydrogenase-II C-cluster2013

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, K. Takao, T. Yoshida, K. Wada, T. Daifuku, Y. Yoneda, K. Fukuyama, and Y. Sako
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      巻: 441 ページ: 13-17

  • [雑誌論文] γ-グルタミルトランスペプチダーゼの立体構造と特異的反応2013

    • 著者名/発表者名
      福山恵一, 和田啓
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌55巻

      ページ: 340-344

  • [雑誌論文] Glutathion-analogous peptidyl phosphorus esters as mechanism -based inhibitors of γ -glutamyl transpeptidase for probing cysteinyl-glycin binding site2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima, B. Watanabe, L. Han, B. Shimizu, K. Wada, K. Fukuyama, H. Suzuki, and J. Hiratake
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem

      巻: 22 ページ: 1176-1194

  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター合成に伴うSufBCD複合体の会合状態変換2013

    • 著者名/発表者名
      平林佳, 長坂雄太, 佐藤喬之, 片山寿美枝, 岩崎憲治, 福山恵一, 高橋康弘, 和田啓
    • 学会等名
      平成25年度日本結晶学会
    • 発表場所
      熊本大学, 熊本
    • 年月日
      20131012-13
  • [学会発表] 新たなABC蛋白質ファミリーに属する鉄硫黄クラスター生合成装置の構造・機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      平林佳, 田中尚志, 福山恵一, 高橋康弘, 和田啓
    • 学会等名
      第37回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 発表場所
      ゆやど雲仙新湯, 長崎
    • 年月日
      20130926-28
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成系の中心成分IscUへの変異導入とin vivo機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      田中尚志, 和田啓, 福山恵一, 高橋康弘
    • 学会等名
      第86回日本生化学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      20130911-13
  • [学会発表] 鉄硫黄クラスター合成装置のダイナミックな構造変化2013

    • 著者名/発表者名
      平林佳, 長坂雄太, 佐藤喬之, 片山寿美枝, 岩崎憲治, 福山恵一, 高橋康弘, 和田啓
    • 学会等名
      第86回日本生化学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      20130911-13
  • [学会発表] Mutational analysis of IsnU revealed novel functional residues2013

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, T. Masako, K. Wada, K. Fukuyama, and Y. Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Iron-Cluster Biogenesis and Regulation 2013
    • 発表場所
      Univ. of South Carolina, Columbia, USA
    • 年月日
      20130520-23
  • [学会発表] Structural basis of protein interaction manners in the plant-type [2Fe-2S] ferredoxin2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hirabayashi, H. Kameda, Y. Takahashi, K. Fukuyama, and K. Wada
    • 学会等名
      International Conference on Iron-Sulfur Cluster Biogenesis and Regulation 2013
    • 発表場所
      Univ. of South Carolina, Columbia, USA
    • 年月日
      20130520-23
  • [学会発表] X-ray crystallographic analysis of a non-canonical cysteine desulfurase from the hyperthermophile2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hirabayashi, T. Iwanaga, M. Yamakawa, N. Tanaka, K. Fukuyama, Y. Takahashi, and K. Wada
    • 学会等名
      Aquifex aeolicus. International Conference on Iron-Cluster Biogenesis and Regulation 2013
    • 発表場所
      Univ. of South Carolina, Columbia, USA
    • 年月日
      20130520-23
  • [図書] γ -Glutamyltranspeptidase and Its Precursor. Handbook of Proteolytic Enzymes, 3 rd Ed, Chapter 8202013

    • 著者名/発表者名
      J. Hiratake, H. Suzuki, K. Fukuyama, K. Wada, and H. Kumagai
    • 総ページ数
      3712-3719
  • [図書] Structure function relationships of ferredoxin-dependent bilin reductases2013

    • 著者名/発表者名
      M. Unno, M. Sugishima, K. Wada, and K. Fukuyama
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Nova Science Publishers

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公開日: 2015-06-25  

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