| 研究課題/領域番号 |
25440037
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
玉田 太郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (50391248)
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| 研究分担者 |
平野 優 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 研究員(定常) (80710772)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 酸化還元酵素 / 高分解能Ｘ線結晶構造解析 / 中性子結晶構造解析 |
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| 研究実績の概要 |
NADHシトクロムb5還元酵素（b5R）は酸化還元酵素の１つであり、生体内において不飽和脂肪酸の合成、薬物代謝、コレステロールの合成、赤血球の維持などに関与している。b5Rが触媒する酸化還元サイクルにおいて、b5Rは電子供与体であるNADHから電子を２つ受け取り、2つあるドメインの境界に存在する補因子（FAD）を介して、電子受容体であるシトクロムb5（b5)に１つずつ電子を伝えることが分光学的手法により明らかにされているが、原子レベルでの詳細な理解は進んでいない。本申請研究は、中性子およびＸ線結晶構造解析法と分光学的手法を組み合わせることによりb5Rの構造－機能相関を明らかにし、これまで断片的な理解に留まっていた酸化還元酵素の触媒機構の全容を全原子レベルで解明することを目的としている。
平成28年度は、過年度に取得したb5R酸化型の高分解能（0.78Å）Ｘ線回折データに対し、多極子解析を適応することで、通常の解析では知ることができない外殻電子分布を含む詳細な構造情報を明らかにした。外殻電子分布情報およびそれに基づくFADとタンパク質間の相互作用様式を中心に原著論文としてまとめ、国際誌（Scientific Reports誌）に投稿、受理、掲載された。また、b5R酸化型の中性子構造解析については、過年度にパルス中性子源J-PARCで取得した1.40Å分解能回折データの処理の再検討を実施し、統計値を大幅に改善することに成功した。さらに、研究用原子炉（ドイツFRM-II）由来の単色中性子を用いた良質な1.45Å分解能回折データ収集にも成功した。
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