| 研究概要 |
ヘモグロビン(Hb)分子において(F8)、および遠位(E7)ヒスチジン(His)はヘムの酸化を防ぐためにも、協同的リガンド結合のためにも重要である。HbMはこれらのHisの1つがチロシン(Tyr)におきかわった異常血色素で、そのヘムは通常酸化した状態にある。HbMを有する人は、明瞭はチアノーゼを呈するが、HbM Saskatoon(Sas)(βE7His→Tyr)を有する人は、他のHbM症(HbM Iwate,αF8His→Tyr;HbM Boston,αE7His→Tyr;HbM Hyde Park,βF8His→Tyr)に較べてチアノーゼが弱い。何故このようにHbMの種類によって症状が異なるかを明らかにするため、まず異常鎖の赤血球のメトHb還元酵素による還元性を調べ、次に異常鎖の構造を共鳴ラマン(RR)、電子スピン共鳴(ESR)分光法で調べた。
嫌気条件では、HbM Sasの異常鎖はヒト赤血球から精製したNADH-メトHb還元酵素によって、正常Hbのメト型とほぼ同速度で還元されたが、他のHbMの異常鎖は還元されなかった。事実、最近我々はHbM Sas症患者新鮮血においては、異常鎖の半分以上は還元型で存在することをみつけた。
共鳴ラマンスペクトルでは、4種のTyr置換型HbMは、いずれもFe-tyrosinate蛋白としての指紋バンド(1600、1500、1270cm^<-1>)を示し、Fe-tyrの結合は、HbM Sasで一番弱かった。Fe-ポリフィリンの振動モードでみると、HbM Sasの異常鎖のみが6配位型(ヘム鉄はF8HisとE7Tyrの両方が結合)で、他のHbMでは5配位型(置換Tyrとのみ強く結合)の軸配位をとっていることが判明した。この相違が還元性の違いの原因となっているのであろう。
一方、異常鎖を還元してやると、一酸化炭素(CO)と結合できるようになる。そこで、異常鎖のリガンド結合性を共鳴ラマン、赤外、^<13>C-NMR分光法で調べ、改めて正常Hbにおける近位および遠位Hisの役割について検討した。
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