2004 Fiscal Year Annual Research Report
非天然補欠分子を導入した超高機能化ヘムタンパク質の創製
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04J06764
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村田 大 九州大学, 工学研究院, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | ミオグロビン / 再構成 / 鉄ポルフィセン / 酸化触媒反応 / ペルオキシダーゼ / 過酸化水素 / 酸素錯体 |
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| Research Abstract |
ヘム(鉄ポルフィリン)を活性中心として有するヘムタンパク質の一種であるミオグロビンは、生体内で酸素貯蔵の役割を担っている。本研究ではこのミオグロビンの機能改変・機能向上を目標とし、補欠分子としてヘムの構造異性体である鉄ポルフィセンを有する再構成ミオグロビンを構築した。再構成ミオグロビンの結晶化を実施し結晶構造解析を行ったところ、鉄ポルフィセンが天然ミオグロビンのヘムと同様の配向でヘムポケット内に存在することを示した。この再構成ミオグロビンの過酸化水素存在下における基質の酸化触媒活性を比較するために、2-メトキシフェノール、チオアニソール、スチレンの酸化反応を追跡した。その結果、いずれの基質においても、再構成ミオグロビンは天然ミオグロビンよりも酸化反応の初速度を向上させることが判明した。また2-メトキシフェノールの酸化反応におけるpH依存性を調べたところ、再構成ミオグロビンの酸化触媒活性における至適pHは、天然ミオグロビンでは酸性側であるのに対して中性にあることが示された。これらの結果はミオグロビンの活性中心であるヘムを鉄ポルフィセンに置換することによって、活性な反応中間体の形成に影響を与えたことに起因すると考えられる。さらに、過酸化水素存在下における再構成ミオグロビンの反応中間体を分光学的に追跡した。この実験より、再構成ミオグロビンは天然ミオグロビンにみられない酸素錯体(compoound III)を形成する現象を確認した。このように、人工補欠分子として鉄ポルフィセンを有するミオグロビンに対する触媒活性、反応中間体に対する新しい知見を得た。
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Research Products
(2 results)
