嫌気呼吸系金属酵素の構造と機能

无氧呼吸系统金属酶的结构与功能

基本信息

批准号：
09235203
负责人：
祥雲弘文
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba
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. 脱窒真菌Fusarium oxysporumの脱窒に一酸化窒素還元酵素として関与するシトクロムP450norのX線結晶構造解析に成功した。本P450の酸化型と基質NOとの複合体の性質について、赤外、共鳴ラマン、X線等の吸収スペクトルを観察、P450camのデータと比較することにより、その特異な結合を明かにした。2. 脱窒真菌Cylindrocarpon tonkinenseより亜硝酸塩還元酵素を単離、精製した。本酵素は、カビから唯一単離されていたFusarium oxysporumの同酵素を同様に同含有型であると思われるが、その性質はかなり異なっていた。3. F.oxysporumからフラボシトクロムを単離し、そのN末端アミノ酸配列からヘムドメインがヘモグロビンなどと相同性を持つことを明らかにした。すなわち本タンパク質はヘモグロビンとFADを含む還元酵素との融合タンパク質であると考えられる。結合するヘムはNADPHにより還元された。またシトクロムc還元活性も示すが、その活性がSODで阻害されることから、スーパーオキシドが生じていることが予想される。フラボヘモグロビンは他の生物からも幾つか見つかっているが、何れも生理機能は不明である。本菌の場合、脱窒条件で誘導されることから脱窒に関与することが予想される。4. シトクロムP450norとイソチオシアネートの相互作用について分光学的解析を行い、その特異な性質を明らかにした。5. シトクロムP450norのアミノ酸残基を、部位指定変位異などにより置換した様々な変異タンパク質を作成し、それらの性質を調べることにより反応機構の解明を行っている。とくにIヘリックス中に保存されるスレオニン残基 (T243)や、NADHの結合に関わると予想されるアルギニン残基(R64)、Bヘリックス中に存在するグリシン(G76)等に着目した解析を行っている。

1. 我们成功分析了反硝化真菌尖孢镰刀菌中作为一氧化氮还原酶参与的细胞色素P450nor的X射线晶体结构。关于该P450的氧化形式与底物NO之间的络合物的性质，我们通过观察红外、共振拉曼和X射线等吸收光谱并将其与P450cam的数据进行比较，阐明了其独特的键。 2.从反硝化真菌Cylindrocarpon tonkinense中分离纯化出亚硝酸还原酶。这种酶似乎含有与尖孢镰刀菌相同的酶，这是唯一从真菌中分离出来的酶，但其性质却截然不同。 3.从尖孢镰刀菌中分离得到黄细胞色素，其N端氨基酸序列显示其血红素结构域与血红蛋白同源。换句话说，该蛋白质被认为是血红蛋白和含有FAD的还原酶的融合蛋白。 NADPH 减少了结合的血红素。它还表现出细胞色素c还原活性，但由于该活性被SOD抑制，因此预计会产生超氧化物。在其他生物体中也发现了几种黄素血红蛋白，但它们的生理功能尚不清楚。就这种细菌而言，预计它会参与反硝化作用，因为它是在反硝化条件下诱导的。 4.我们对细胞色素P450nor与异硫氰酸盐之间的相互作用进行了光谱分析，并阐明了其独特的性质。 5. 我们正在通过创建各种突变蛋白（其中细胞色素P450nor的氨基酸残基被定点突变等取代）并研究其性质来阐明反应机制。我们特别关注 I 螺旋中保守的苏氨酸残基 (T243)、预计参与 NADH 结合的精氨酸残基 (R64) 以及 B 螺旋中存在的甘氨酸 (G76)。是。