時間分解紫外共鳴ラマン法によるセンサー蛋白の情報感知・伝達及び機能発現機構の解明

利用时间分辨紫外共振拉曼方法阐明传感器蛋白的信息传感/传输和功能表达机制

• 批准号: 14103003
• 负责人: 北川 禎三
• 金额: $ 43.1万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14103003/
• 关键词: 酸素センサー蛋白; ヘム蛋白質; 共鳴ラマン分光; HemAT; Dos; 鉄-酸素伸縮振動

本研究の実施前に辞退する事になったため本格的な実施ではないが、特別推進研究においても関連課題を実施しているので成果の一部をここに記す。バシラスという細菌の酵素分子センサーであるHemATという蛋白の共鳴ラマンスペクトルを測定し、酸素分子の特異的認識メカニズムを構造化学的に調べた。すなわち、HemATの鉄-酸素伸縮振動を同位体置換法で帰属し、この振動数が非常に低い事から、鉄に結合した酸素がまわりの蛋白と強く水素結合していると結論した。シグナル伝達部の長さを変えると、強く水素結合した酸素とそうでない酸素の存在比が変化したので、その水素結合が情報伝達に寄与していると考えられた。

虽然不是全面实施，因为我必须退出这项研究才可以实施，但我也在特别推广研究中实施相关问题，所以这里会介绍一些结果。我们测量了一种名为HemAT的蛋白质的共振拉曼光谱，该蛋白质是细菌芽孢杆菌的酶分子传感器，并从结构上研究了氧分子的特异性识别机制。换句话说，我们使用同位素取代法指定了HemAT的铁-氧伸缩振动，并且由于该频率极低，因此我们得出结论，与铁结合的氧与周围的蛋白质具有很强的氢键。改变信号转导区域的长度改变了强氢键和非强氢键氧的丰度比，表明这些氢键有助于信息传递。

项目成果

Y.Mizatani, T.Kitagawa: "Vibrational energy relaxation of metalloporphyrins in a condensed phase probed by time-resolved resonance Raman spectroscopy"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 623-639 (2002)

Y.Mizatani，T.Kitakawa：“通过时间分辨共振拉曼光谱探测凝聚相中金属卟啉的振动能量弛豫”日本化学会通报。

S.Aono, T.Kato, M.Matsuki, H.Nakajima, T.Ohta, T.Uchida, T.Kitagawa: "Resonance Raman and ligand binding studies of the oxygen sensing signal transducer protein HemAT from Bacillus subtilis"Journal of Biological Chemistry. 277. 13528-13538 (2002)

S.Aono、T.Kato、M.Matsuki、H.Nakajima、T.Ohta、T.Uchida、T.Kitakawa：“来自枯草芽孢杆菌的氧传感信号转导蛋白 HemAT 的共振拉曼和配体结合研究”生物学杂志

A.Sato, Y.Sasakura, S.Sugiyama, I.Sagami, T.Shimizu, Y.Mizutani, T.Kitagawa: "Stationary and time-resolved resonance Raman spectra of His77 and Met95 mutants of the isolated heme domain of a direct oxygen sensor from Escherichia coli"Journal of Biological

A.Sato、Y.Sasakura、S.Sugiyama、I.Sagami、T.Shimizu、Y.Mizutani、T.Kitakawa：“直接分离血红素结构域的 His77 和 Met95 突变体的固定和时间分辨共振拉曼光谱

N.Haruta, T.Kitagawa: "Time-resolved UV resonance Raman investigation of protein folding using a rapid mixer : Characterization of kinetic folding intermediates of apomyoglobin"Biochemistry. 41. 6595-6604 (2002)

N.Haruta、T.Kitakawa：“使用快速混合器对蛋白质折叠进行时间分辨紫外共振拉曼研究：脱肌红蛋白动力学折叠中间体的表征”生物化学。

M.Aki, T.Ogura, Y.Naruta, T.H.Le, T.Sato, T.Kitagawa: "UV resonance Raman characterization of model compounds of Tyr244 of Bovine cytochrome c oxidase in its neutral-, deprotonated anion-, and deprotonated neutral radical-forms ; Effects of covalent bindi

M.Aki、T.Ogura、Y.Naruta、T.H.Le、T.Sato、T.Kitakawa：“牛细胞色素 c 氧化酶 Tyr244 模型化合物在中性、去质子化阴离子和去质子化中性中的紫外共振拉曼表征