2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13470480
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
宇野 公之 熊本大学, 薬学部, 教授 (00183020)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富杉 佳計 熊本大学, 薬学部, 助手 (80322311)
石川 吉伸 熊本大学, 薬学部, 助手 (00305004)
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| Keywords | ガス分子 / センサータンパク質 / 共鳴ラマンスペクトル / 転写因子 / ヘムタンパク質 |
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| Research Abstract |
本研究では、酸素や一酸化炭素(CO)のようなガス状小分子によるシグナル伝達機構を解明するため、ガスセンサータンパク質であるDosとCooAの各種変異体を調製して検討した。Dosは6配位低スピン型のヘム構造をとるため、まず軸配位子の同定を行った。Dosと相同なFixLの構造情報をもとにしてDosの95位MetをGlnに置換し、吸収スペクトルと共鳴ラマンスペクトルを測定した。その結果、5配位高スピンヘムを含むことが判明し、Met95がDosの軸配位子であることがわかった。一方、CO分圧を感知する転写活性化因子であるCooAのDNA結合機構を解明するため、ヘム周辺のアミノ酸残基について変異をほどこした。まず、COによって置換されるCooAの軸配位子を同定するためにH77N、H77S、H77Rといった極性の異なる変異体を調製した。その結果、これらの変異によって5配位高スピンヘムの成分が生じることがわかった。しかし、結合COに由来する共鳴ラマンピークには差が見られなかったことから、COはHis77とは反対側のPro2を置換することがわかった。さらに、CooAのシグナル伝達に関わると考えられる中心ヘリックス上の残基(Cys105、Leu112、Ile113、Ala114、Leu116、Gly117、Arg118、Leu120、Thr121、Arg125、Met131)に変異をほどこし、共鳴ラマンスペクトルを測定した。その結果、L116Q、G117N、L120Qの変異体で鉄-CO伸縮振動が大きくシフトし、これら残基が結合COのごく近傍に存在することがわかった。また、フットプリントの解析から、これら変異体ではDNA結合能が消失していることが判明した。
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