| 研究課題/領域番号 |
25450129
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
澤 嘉弘 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (70127489)
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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 | モノアミンオキシダーゼ / ヒスタミンオキシダーゼ / DyP型ペルオキシダーゼ / In silico 分子設計 |
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| 研究実績の概要 |
Arthrobacter globiformisには、2種の銅含有アミン酸化酵素、フェニルエチルアミンオキシダーゼ(PAO)、ヒスタミンオキシダーゼ(HAO)、が存在しており、両酵素のホモロジーは58%と高いにも関わらず、基質特異性はかなり異なっている。すなわち、HAOはヒスタミン(HIS)に対して最も高い反応性を示すのに対し、PAOは芳香族アミンであるフェネチルアミン(PEA)やチラミン(TYR)に対して高い反応性を示す。このような特徴を持つHAOとPAOの三次元構造アライメント解析を行ったところ、両者は極めて類似した基質結合ポケットを持ち、わずか1残基(HAO:Glu378 - PAO:Leu358) のみが異なっているように見える。
HAOは、現在、ヒスタミン(HIS)のバイオセンサーとして用いられているが、他の生理活性アミン用のバイオセンサーも要望されており、そのためにもアミンオキシダーゼの基質認識機構の解明は重要となってきている。HAOの基質認識におけるGlu378の役割の解明とバイオセンサーとして有用なアミンオキシダーゼの創成を目指して、Glu378飽和変異体の解析を行った。
①Glu378変異体酵素の基質特異性は、主座標分析で疎水性度により大きく2つのグループに分類された。②基質特異性の変化や、ほぼ全ての変異体でHISに対する親和性や触媒効率が低下したことから、Glu378残基は静電的相互作用を介してHIS認識に貢献している残基であることは明らかである。③カイネティクスと各種パラメーターとの相関分析より、HISの認識には静電的相互作用のみならず、基質結合ポケットのサイズも重要であることが示唆された
その他、アントラキノン系色素を効率よく脱色するAnabaena 由来ペルオキシダーゼ(AnaPX) の色素結合部位内に存在するといわれている表面触媒部位残基がY307であることをnanoLC/MS/MSを用いて証明することに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成27年4月より学部長職に就任したため、当初予定していたエフォート20％を大きく下回り、10%以下となってしまったためである。これまでの成果は、日本ビタミン学会第67回大会（1件）、第441回ビタミンB研究協議会（１件）、日本生化学会第88回大会（1件）、日本農芸化学会2016年度大会（1件）と1編の原著共著論文、1編の総説を公表している。
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| 今後の研究の推進方策 |
①HAO Glu378飽和変異体のWet解析はほぼ終了しているので、今後は、統合科学計算プログラムMOE2014.01の各種シミュレーション機能(Dock, Protein Design: Residue Scan等)を用いた解析を中心にHAO基質認識機構のより精密な解析を行い、H28年7月までには論文投稿を行う予定である。②PAO Leu358変異体についてもWet解析はほぼ終了しているので、In silicoシミュレーションを中心に解析を進め、8月までには論文投稿を行う予定である。
③AnaPXの長距離電子移動による表面触媒機構についても、早期に論文投稿を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年4月より学部長に就任し、通常の学部管理運営業務に加えて学部改組も検討することになり、エフォートが当初予定の20%から10%以下となったため、かなり遅延が出たため補助事業期間延長を申請し、承認されたためである。
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| 次年度使用額の使用計画 |
薬品類150,000円、プラスチック類83,242円、報告書印刷料20,000円、計253,242円
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