ヘムa1分子と銅1原子で機能するシトクロムcオキシダーゼ

细胞色素 C 氧化酶，作用于一个血红素 A 分子和一个铜原子

基本信息

批准号：
08249238
负责人：
山中建生
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Nihon 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

硫黄酸化細菌Thiobacillus novellusのチトクロムcオキシダーゼは、2種類のサブユニット各1分子からなる最小構造単位に1分子のヘムaと1原子の銅をもつ。この酵素は、界面活性剤としてオクチルチオグルコシドが存在すると、この構造単位の単量体として存在するが、ツイーン20が存在するとこの単位の2量体として存在する。単量体は中に含まれる全ヘムaが一酸化炭素と反応するのでチトクロムa_3であり、2量体は含まれるヘムaの半分が一酸化炭素と反応するのでチトクロムaa_3である。また、この酵素によるチトクロムc酸化反応において、その[S]-v曲線は2量体に関してはシグモイドであり、単量体に関しては双曲線である。2量体によるシグモイドは、ATPの添加により双曲線になり、さらにアピラーゼをくわえてATPを分解すると再びシグモイドになる。分子量の測定によっても、2量体の酵素にATPを加えると単量体になることが分かった。また、2量体はCO結合物の2次微分スペクトルが、チトクロムa成分に特有な452nmの谷をしめすが、これにATPを加えるとこの谷が消える。さらに、2量体の[還元型]-[還元型+ATP]差スペクトルは445nmと600nmに山を示し、ATPの添加によってチトクロムa成分が消えたことを示す。すなわち、ATPによってチトクロムaa_3とチトクロムa_3の変換が起こる。つまり、この酵素の分子形態および活性はATPによって制御されるのである。予備的な実験によると、2量体はプロトンポンプ活性を示すが、単量体はこの活性を示さない。この活性はATPの生合成に関係あるので、この酵素のATPによる制御は生理的に意義のあるものである。

来自硫氧化细菌的细胞色素C氧化酶硫代杆菌具有一个血红素A的一个分子，在最小的结构单元中，一个由两个亚基分子组成的最小结构单元中的一个铜原子。当单基硫糖苷作为表面活性剂存在时，该酶是该结构单元的单体的存在，但是当存在Tween 20时，它作为该单元的二聚体存在。单体是细胞色素A_3，因为所有血红素A都与一氧化碳反应中，并且二聚体是细胞色素AA_3，因为一半的血红素A与一氧化碳反应中。此外，在与该酶的细胞色素C氧化反应中，[s] -v曲线是二聚体的二聚体，单体的双曲线。通过添加ATP，基于二聚体的乙状结肠变成双曲线，并且当ATP中用Apyrase分解时，它们再次变成sigmoids。分子量测量还表明，将ATP添加到二聚体酶成为单体。此外，该二聚体的山谷为452 nm，这是细胞色素A组分所独有的，但是当将ATP添加到此时，山谷就会消失。此外，二聚体的[还原] - [还原+ATP]差异光谱显示在445 nm和600 nm处的峰，表明细胞色素a成分随着ATP的添加而消失。也就是说，ATP导致细胞色素AA_3转换为细胞色素A_3。换句话说，该酶的分子形态和活性受ATP调节。初步实验表明，二聚体表现出质子泵活性，而单体没有表现出这种活性。由于该活性与ATP生物合成有关，因此ATP对该酶的调节具有生理意义。