生体系金属活性種の構造化学的研究

生物系统中金属活性物质的结构化学研究

基本信息

批准号：
04225216
负责人：
甲斐泰
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

生体内での酵素触媒反応や電子移動には、金属が極めて重要な役割を果している。蛋白質を構成するアミノ酸の多くは金属と結合することができるので、アミノ酸と金属の組合せによって非常に多くの配位環境が金属のまわりに形成されるが、機能発現の条件下ではその環境が多彩かつ動的に変化すると考えられる。本研究では、生体内で最も重要な役割を果たす金属の一つである銅に注目し、一核銅蛋白質であるシュードアズリン、アズリン、アミシアニン及び複核銅蛋白質であるアスコルビン酸酸化酵素、亜硝酸遷元酵素の結晶構造解析を行い、銅の配位環境をできるだけ精密に沢定することによって、銅が果たす生体内機能の構造相関を、原子のレベルで明らかにすることを目的としている。Methylobacterium extorguens AMIから抽出されたシュードアズリンの1.5^O_A分解能での精密化を行った。蛋白質由来の937個の原子に銅原子1個、結晶水148個を含め、分解能8〜1.5^O_Aの独立な反射15,799個を用いて、最終のR値は21.6%である。得られた構造は、関連のブルー銅蛋白質と類似の構造であり、9本のβ-ストランドから成る2枚のβ-サンドイッチ構造をとっている。銅原子は分子表面近くに存在し、疎水性残基によってとり囲まれている。また銅原子と反対側の極に酸性アミノ酸残基が多く集まっており、この間を若香族アミノ酸残基が並び両極を結ぶような配置をとっている。現在治性中心の構造について詳細な検討を行っている。脱窒菌A.xylosoxidans NCIB11015から精製したpズリンについても、10〜2.5^O_A分解能データを用いて精密化し、R値が22.2%となった。現在最終段階の精密化を進めている。ワークステーションを用いた構造解析ラボシステムの構築を進めている。

金属在活生物体中酶催化反应和电子转移中起着极为重要的作用。由于许多构成蛋白质的氨基酸可以与金属结合，因此由于氨基酸和金属的组合，在金属周围形成了大量的协调环境，因此据信，在功能表达条件下，环境以多种方式变化。这项研究的重点是铜，这是在体内发挥最重要作用的金属之一，旨在通过对单核铜蛋白，假氮杂蛋白，假祖蛋白，偶氮，偶氮蛋白，氨基化蛋白和氧化剂氧化剂，抗氧化剂氧化剂，抗氧化剂氧化剂，抗氧化剂的氧化剂氧化剂，氧化剂蛋白，氧化剂蛋白，氧化剂蛋白，抗氧化剂氧化剂氧化剂的晶体结构分析来阐明在原子水平上的结构相关性。铜的协调环境尽可能精确。从1.5^o_a分辨率中，从甲基杆菌AMI中提取的假硫蛋白蛋白被提出。有15,799个独立反射，分辨率为8至1.5^o_a，其中包括源自该蛋白质的937个原子，包括1个铜原子和148个结晶水，最终R值为21.6％。所得的结构与相关的蓝色铜蛋白相似，并采用了由9个β链组成的两个β-桑德威结构。铜原子位于分子表面附近，并被疏水残基所包围。另外，在铜原子对面的极点收集了许多酸性氨基酸残基，并且该排列使年轻的蛛网膜氨基酸残基在它们之间对齐并连接两个杆。我们目前正在对重点固化的结构进行详细的检查。也使用10-2.5^o_a分辨率数据对硝化细菌纯化的pzurin纯化了A.xylosoxidans ncib11015，导致R值为22.2％。目前，我们正在最后阶段进行改进。我们目前正在使用工作站构建结构分析实验室系统。