結晶化触媒酵素の分子機構

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24770124
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 石川 春人 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (40551338)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 金属タンパク質 / ヘム / 酵素 / マラリア

研究概要

マラリア原虫内において、ヘムの毒性を結晶化により無毒化するタンパク質Heme Detoxification Protein (HDP) の活性中心の検討を行った。部位特異的アミノ酸変異と、ヘム結晶化アッセイ、さらに電子スピン共鳴や共鳴ラマン分光法を組み合わせ、ヘム結晶化に重要なヒスチジン残基を同定した。また、サシガメにおいて同様にヘムを結晶化する膜タンパク質α - glucosidase (AGLU) を再構成タンパク質として大量調整することに成功した。AGLUに関しても、電子スピン共鳴や共鳴ラマン分光法による検討を行い、ヒスチジン残基が活性中心に存在する事が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Ultraviolet resonance Raman observations of the structural dynamics of Rhizobial oxygen sensor FixL on ligand recognition (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinji Yano, Haruto Ishikawa, Misao Mizuno, Hiro Nakamura, Yoshitsugu Shiro, Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: J Phys Chem B 巻: 117 ページ: 15786−15791
  • DOI: 10.1021/jp406709e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intersubunit communication via changes in hemoglobin quaternary structures revealed by time-resolved resonance Raman spectroscopy : direct observation of the Perutz mechanis (2013)
  • 著者名/発表者名: K enta Yamada, Haruto Ishikawa, Misao Mizuno, Naoya Shibayama, Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: J Phys Chem B 巻: 117 ページ: 12461−12468
  • DOI: 10.1021/jp407735t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heme-binding properties of heme detoxification protein from Plasmodium falciparum (2013)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Nakatani, Haruto Ishikawa, Shigetoshi Aono, Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 439 ページ: 477−480
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.08.100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural basis for oxygen sensing and signal transduction of the heme-based sensor protein Aer2 from Pseudomonas aeruginosa (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Sawai, Hiroshi Sugimoto, Yoshitsugu Shiro, Haruto Ishikawa, Yasuhisa Mizutani, Shigetoshi Aono
  • 雑誌名: Chem Commun 巻: 48 ページ: 6523−6525
  • DOI: 10.1039/C2CC32549G
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural dynamics of proximal heme pocket in HemAT-Bs associated with oxygen dissociation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuu Yoshida, Haruto Ishikawa, Shigetoshi Aono, Yasuhisa Mizutani
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1824 ページ: 866–872
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2012.04.007
  • 査読あり
• [学会発表] 酸素センサータンパク質FixLのリガンド特異的な構造変化 : 部位特異的変異と紫外共鳴ラマン分光法による研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山脇竹生、石川春人、水野操、中村寛夫、城宜嗣、水谷泰久
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Protein dynamics of CooA upon CO dissociation studied by time-resolved resonance Raman spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: 大友章裕、石川春人、水野操、青野重利、水谷泰久
  • 学会等名: 日本生物物理学会第51回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131028-30
• [学会発表] Heme binding site in Rhodnius prolixusα-glucosidase promoting the heme crystallization (2013)
  • 著者名/発表者名: 加来祥太郎、中谷圭佑、石川春人、水谷泰久
  • 学会等名: 日本生物物理学会第51回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131028-30
• [学会発表] Structural changes in the heme and heme pocket upon CO dissociation of CooA observed by time-resolved resonance Raman spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Otomo, Haruto Ishikawa, Misao Mizuno, Shigetoshi Aono, Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: 16th International Conference on Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 20130722-26
• [学会発表] Identification of active-site residues in heme detoxification protein (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruto Ishikawa, Keisuke Nakatani, Shigetoshi Aono, Yasuhisa Mizutani
  • 学会等名: 16th International Conference on Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 20130722-26
• [学会発表] Heme Detoxification Proteinによるヘム結晶化機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川春人、中谷圭佑、青野重利、水谷泰久
  • 学会等名: 第40回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130607-08
• [学会発表] ヘミンの結晶化触媒活性を有するサシガメ由来α-グルコシダーゼの分光学的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加来祥太郎、中谷圭佑、石川春人、水谷泰久
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 紫外共鳴ラマン分光法による酸素センサータンパク質FixLのリガンド特異的な構造変化の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山脇竹生、石川春人、水野操、中村寛夫、城宜嗣、水谷泰久
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 時間分解共鳴ラマン分光法を用いた酸素センサータンパク質HemATの酸素脱離に伴う構造変化観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川春人、吉田祐、青野重利、水谷泰久
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 20130322-25
• [備考]
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/mizutani/index-jp.html