研究課題
一酸化窒素の産生酵素(亜硝酸還元酵素:NiR)と消去酵素(一酸化窒素還元酵素:NOR)の複合体に関しては、得られた結晶構造を基盤に、分子動力学計算をした。その結果、この複合体は安定である事が明らかとなった。さらに、結晶構造で発見された両酵素間の静電的相互作用(Glu119(NOR)---ARg71(NiR))に加えて、Lys100(NOR)がNiRのヘムcのプロピオン酸側鎖と時間依存的な相互作用をする事が分かった。NORのこの2つの残基に注目し、昨年度構築したNOR発現系を用いて、Lys100Glu、Glu119ArgのNOR変異体の遺伝子を含む緑膿菌の培養曲線を調べた結果、これらの成長は著しく悪かった。こお2つの変異体を精製して活性をしらべたが、NO消去は高活性であり、この2つの残基はNiRとの相互作用に重要得あると結論した。さらに、理論計算からは、NiRと細胞膜との相互作用も複合体形成に必須であることも明らかとなった。一方、この複合体のNiRで産生されたNOは、その疎水性により速やかに細胞膜内に移動し、すぐ近くに存在するNORに取込まれ消去される事も示す事ができた。以上の事から、細胞膜近傍でのNiR-NOR複合体形成は、緑膿菌の嫌気条件下での成長に必須であると結論した。NO産生およびNO消去反応において、NiR-NOR複合体に電子を供与するチトクロムc551との三者複合体の構造解析をめざして、クライオ電子顕微鏡用試料の作成を開始した。亜酸化窒素(N2O)産生を阻害する目的で、理研のケミカルバンクを利用してNiRならびにNORの阻害剤を検索した。今までのところ、NiRの活性を阻害する化合物が3種見つかった。構造解析のために、これら化合物とNirとの複合体の結晶化も開始した。
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