部位特異的変異法によるNO合成酵素の電子移動機構と酸素分子活性化機構の解明

利用定点诱变阐明NO合酶的电子转移机制和氧分子激活机制

基本信息

批准号：
09235201
负责人：
清水透
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.肝臓中に存在し薬物代謝に関与しており、又肝臓内における存在量が最も多いとされるシトクロムP450がアルギニンからNOと合成することができるかを調べた。その結果、活性はNO合成酵素よりは低いながら中間体である水酸化アルギニンからかなりの量のNOが合成されることが明らかになった。2.分解してNOを放出することができるアンジェリ塩とシトクロムP450との相互作用を調べた。その結果、アンジェリ塩の分解をP450は促進し、又放出されたNOはシトクロムP450の酸化一還元、スピン状態さらには配位構造まで変化させることが明らかになった。3.NO合成酵素の構造と機能の関係を調べる目的でラット脳由来NO合成酵素をパン酵母に大量に合成させる系を確率した。4.NO合成酵素の活性部位はシトクロムP450と同じヘム鉄である。シトクロムP450の構造とアミノ酸配列からNO合成酵素の酸素活性化に重要であると推定されるアミノ酸を部位特異的変異を用いて明らかにした。電子吸収スペクトルを用いてNO合成酵素の活性部位周辺のキラル識別についての有用な知見を得た。迅速光解離法を用いてNO合成酵素のヘム活性部位へのCO結合速度を調べ、各種反応阻害剤が酸素分子導入経路に結合する可能性を示唆した。

1. 我们研究了存在于肝脏中、参与药物代谢、据说在肝脏中含量最高的细胞色素P450是否可以从精氨酸合成NO。结果表明，虽然其活性低于NO合酶，但从中间体羟基化精氨酸合成了相当数量的NO。 2. 我们研究了可分解释放NO的Angeli盐与细胞色素P450之间的相互作用。结果表明，P450促进Angeli盐的分解，释放的NO改变细胞色素P450的氧化还原、自旋状态，甚至配位结构。 3.为了研究NO合酶的结构和功能之间的关系，我们建立了在面包酵母中大量合成大鼠脑源性NO合酶的系统。 4.NO合酶的活性位点是血红素铁，与细胞色素P450相同。基于细胞色素 P450 的结构和氨基酸序列，我们使用定点诱变鉴定了推测对 NO 合酶的氧激活重要的氨基酸。利用电子吸收光谱，我们获得了有关 NO 合酶活性位点周围手性辨别的有用信息。我们使用快速光解法研究了CO与NO合酶的血红素活性位点的结合率，并表明各种反应抑制剂可能与氧分子引入途径结合。