研究課題
緑膿菌P. aeruginosaの脱窒反応におけるNOの細胞内動態を明らかにした。既に明らかにしているNO産生酵素(亜硝酸還元酵素:NiR)とNO消去酵素(一酸化窒素還元酵素:cNOR)の複合体構造を基盤にした分子動力学計算を行った。この複合体形成により、NiRは細胞膜に近接して存在し、NiRが産生するNOは疎水環境を好むため、速やかに細胞質側ではなく細胞膜内に拡散する。近傍に存在するcNORには、酵素外から活性中心へと疎水的なチャネルが存在するため、ほぼ拡散律速でNOはcNOR活性中心へ運ばれる。cNORの疎水性チャネルから活性中心への出口近傍には保存されたValが存在しており、NOの活性中心への接近を動的に制御している事を、変異体解析により明らかにした。一方で、cNORのNO消去反応が3段階の反応である事を明らかにしていたが、その3段階めの反応にプロトン輸送が関与していることも明らかにした。今後は、caged NOのクライオ閃光分解とX線結晶構造解析ならびにESR法を組み合わせた方法で、cNORのNO消去反応で現れる2つの短寿命反応中間体の構造解析を行う予定である。髄膜炎菌N. meningitisおよび日和見感染菌A. xylosoxidansのqNORの構造解析を進めた。AxqNORに関しては、クライオ電顕により二量体構造(分解能 3.2オングストローム)を決定した。NmqNORはX結晶構造解析とクライオ電顕を併用して最終構造を得る。特に、すでに解析を終わっている電子供与体キノン、阻害剤ベンソキノンとHQNOの複合体構造を解析中である。NmqNORをリポソームに再構成した系を用いて、この呼吸酵素の呼吸調節率(RCR)を2と決定した。この結果により、qNORは好気呼吸酵素の分子進化の原型であると決定した。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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