| 研究課題/領域番号 |
26220807
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 (2016-2018)
国立研究開発法人理化学研究所 (2014-2015) |
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研究代表者 |
城 宜嗣 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (70183051)
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| 研究分担者 |
澤井 仁美 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 助教 (50584851)
杉田 有治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (80311190)
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| 研究協力者 |
杉本 宏
當舎 武彦
中村 寛夫
久野 玉雄
久保 稔
八木 清
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| 研究期間 (年度) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| キーワード | 一酸化窒素 / 脱窒 / 一酸化窒素還元酵素 / 呼吸酵素 / 金属酵素 / 膜タンパク質 |
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| 研究成果の概要 |
微生物の嫌気呼吸である脱窒の鍵酵素である一酸化窒素還元酵素（NOR）を取り上げ、その分子構造を基盤に、細胞毒性を有する一酸化窒素NOを、生体がどのように取り扱っているかを明らかにした。NORがNO産生酵素（亜硝酸還元酵素）と複合体を形成している事を明らかにし、NOを細胞内に拡散させずに速やかに消去する仕組みを提案した。その際のNORにおけるNO、プロトン、電子の移動機構を明らかにし、NO消去の分子機構を提案した。これらの提案を基盤に、呼吸酵素が嫌気呼吸から好気呼吸へと進化した過程を、特にプロトンポンプに関して議論した。さらに、病原菌のNORの構造解析にも成功し、活性阻害剤の働く機構を解析した。
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| 自由記述の分野 |
生命金属分子科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脱窒は地球上の窒素循環において重要な生物学的プロセスであり、その際に生成する亜酸化窒素（N2O）は温室効果ガスならびにオゾン層破壊ガスであり、その生成の約７割は、NOR反応（2NO + 2H+ + 2e- → N2O + H2O）による。この観点から、NORによるN2O産生の分子科学研究の成果は重要である（環境化学）。NORは生物の呼吸の祖先型酵素であり、酸素を使わない呼吸（嫌気呼吸）から酸素を使った呼吸（好気呼吸）への分子進化への手がかりを得た（基礎生物学）。病原菌もその感染増殖に活用する為にNORを有することから、その阻害剤開発の基礎データを得た（医科学）。
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