公募研究
チロシナーゼは、活性中心に2つの銅イオン（二核銅）を有する酸化酵素であり、チロシンを水酸化しドーパへと変換する反応と、ドーパを脱水素してドーパキノンへと変換する反応を触媒する。申請者は、チロシナーゼに特異的な銅輸送タンパク質（キャディーと命名）との複合体として、チロシナーゼの三次元構造を決定した。本構造中において、キャディーのTyr98残基が、チロシナーゼの基質結合部位に位置している。最近、キャディーのTyr98残基がチロシナーゼの触媒作用により、ドーパキノンへと変換されうることを発見した。本研究ではチロシナーゼ・キャディー複合体を利用し、二核銅含有酵素チロシナーゼの反応機構の解明を目指す。ラマンスペクトルを測定した結果、チロシナーゼをオキシ型に変換すると、初期段階でμ-η2:η2-ペルオキソ二核銅(II)が形成し、最終的にドーパセミキノン・Cu(II)複合体が生じることが明らかになった。さらに、Ｘ線結晶構造解析を用いた検討からは、チロシナーゼ・キャディー複合体の結晶中でオキシ型チロシナーゼを形成させると、Tyr98残基のオルト位に濃い電子密度が観測され、結晶中でもチロシナーゼ反応が進行していることが強く示唆された。また、オルト位に濃い電子密度が生じるのに先立って、2つの銅イオンのうちCuAと名付けた銅イオンが、Tyr98残基の水酸基の方に移動することが判明した。これまでの検討から、キャディーのTyr98残基に対するチロシナーゼの大まかな反応機構を提唱することができた。次の課題として、Tyr98残基に対するチロシナーゼの反応性を弱めることで、短寿命の反応中間体を捉えることを試みた。具体的には、キャディーのTyr98残基をフッ化チロシンに置換することに取り組んだ。現時点で、無細胞タンパク質合成システムを用いて、チロシナーゼ・キャディー複合体を取得することに成功した。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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FEBS Open Bio
巻: 4 ページ: 834-837
10.1016/j.fob.2014.08.006
Institute for Fermentation, Osaka, Research Communications
巻: 28 ページ: 134-134
