ヘムオキシゲナーゼの結晶解析によるヘム分解反応及び酸素活性化機構の解明

通过血红素加氧酶的晶体分析阐明血红素分解反应和氧活化机制

基本信息

批准号：
13033041
负责人：
野口正人
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kurume 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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

生理的なヘム分解酵素であるヘムオキシゲナーゼ(HO)は、1960年代の半ばに米国のSchmidらによって発見された。以来国内外の数多くの研究者により精力的に研究されてきた。我々は、構造生物学観点からこの酵素の反応機構を追求し、本申請課題において次のような成果をえた。1.ラットHO-1のC末端22アミノ酸残基(膜結合部位)を除いた可溶性酵素(Met1-Pro267)の発現に成功し、10Lの培養液から170mgの精製標品を得るシステムを確立した(Kurume med. J.43,313,1996)。2.酸素・電子滴定装置を用いて、ヒドロキシヘムからベルドヘムへの転換には、シトクロムP450還元酵素からのe^-の供給は必要とせず、分子状酸素のみで起こることを発表した(J. Biol. Chem. 274, 18196, 1999)。3.ヘム-HO結合体の高分解能の回折像(2.4Å)を得た(Acta. Cryst. D54, 1017, 1998)。4.ラットHO-1のセレノメチオニン変異酵素を用いて位相の決定し,ラットHO-1の結晶構造を決定した(FEBS Lett. 471, 61, 2000)。5.4種のベルドヘム異性体の有機合成に成功した(J. Inorg. Biochem. 82, 113, 2000)。6.ヒドロキシヘムからベルドヘムへの転換には、外部からのe^-の供給は必要とせず、O_2のみで起こることを再確認し,電子要求性についての研究者間の不一致は,結合体の調製方法と用いる還元系(ジチオナイトなど)の違いによることを明らかにした(Eur. J. Biochem. 269, 5231-5239, 2002)。7.ラットHO-1について,アポ型(Biochemistry41,7293-7300, 2002)およびヘム-N_3結合型(J. Biol. Chem.277, 45086-45090, 2002)の結晶構造を明らかにした。

血氧酶（HO）是一种生理下摆 - 降解酶，在1960年代中期被US Schmid等人发现。从那时起，日本和海外的许多研究人员都进行了积极的研究。我们从结构生物学的角度追求了这种酶的反应机制，并在此应用中实现了以下结果。 1。可溶性酶（Met1-Pro267）的成功，除了大鼠HO-1 C端的残基（膜连接位点），建立了一种从10L培养溶液中获得170 mg纯化项目的系统（KurumeMed。J。 43，1996）。 2。使用氧气 /电子下摆装置，已宣布它不需要供应Cithrome P450还原酶，并且不需要供应分子氧气从羟基甲供电到Beldehem（J.） 274，18196，1999）。 3。获得了下摆结合的高分辨率（2.4Å）（Acta。Cryst。D54，1017，1998）。 4。使用大鼠HO-1静脉相互酶确定相位，并确定大鼠HO-1的晶体结构（FEB Lett。471，61，2000）。 5.4种Beldhemomyettic身体有机合成（J. Inorg。Biochem。82，113，2000）。 6。恢复e^ - 从外部的供应是从羟基到Beldehem的转换，但可能仅在O_2中发生，并且研究人员对电子需求的不满意是依赖结合体。所使用的制备方法和还原系统（例如二甲矿）（Eur。J.Biochem。269，5231-5239，2002）之间的差异。 7。关于大鼠HO-1，预约类型的晶体结构（生物化学41，7293-7300，2002）和HEM-N_3结合类型（J. Biol。277，45086-45090，2002）。