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1.微生物由来の非ヘム鉄(III)含有酵素、ニトリル水和酵素の鉄活性中心の配位構造を明らかにするため、鉄-57(核スピンI=1/2)置換酵素および酸素-17(I=5/2)標識水を用いて、電子スピン共鳴法によって検討した。その結果、天然ニトリル水和酵素のg_1=2.284、g_2=2.140およびg_3=1.971は、低スピン型鉄(III)(S=1/2)部位に特徴的であること、鉄(III)活性部位は六配位八面体幾何をもち、かつ第六配位座は水が占有していることが明らかになった。
2.本酵素の基質であるプロピオニトリルおよび阻害剤であるイソブチロニトリルは、天然ニトリル水和酵素のESRスペクトルを著しく変化させ、第六配位座における基質(または阻害剤)による水の置換を強く示唆している。
3.ポルフィリンおよびブレオマイシンの低スピン鉄(III)錯体のESRパラメ-タ-との比較から、天然ニトリル水和酵素の低スピン型鉄(III)活性部位は4個の窒素原子(平面配位子)、1個の硫黄または窒素原子(軸配位子)および1個の水(軸配位子)の配位によって形成されていることが推定された。
4.ブレオマイシン-鉄(III)錯体を模範として低スピン型非ヘム鉄(III)部位のモデル錯体を構築した。その結果、N_5Oドナ-型の配位子で、しかもかさ高い基(例えばt-ブチル基)を導入した化合物の鉄(III)錯体が非ヘム鉄にもかかわらず低スピン鉄(III)に特徴的なESRおよび^1H-NMR特性を示した。
5.天然酵素のEXAFS法の適用は強力なX線の照射による試料の分解が認められ、有効な手段とはならなかった。また、X線結晶解析に関しては、本酵素の単結晶が微小なため精密構造解析には不適切であった。
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