紫外共鳴ラマン分光法によるセンサー蛋白質の情報伝達機構の解明

利用紫外共振拉曼光谱阐明传感器蛋白的信息传递机制

基本信息

批准号：
02J03999
负责人：
太田雄大
金额：
$ 2.5万
依托单位：
National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities (2004)Okazaki National Research Institutes (2002-2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

1.HemAT-Bs蛋白質は、枯草菌の酸素への走化性制御系において、酸素センサーとして機能する情報伝達蛋白質である。本研究代表者らは、共鳴ラマン分光法により酸素結合型HemAT蛋白質の研究をし、酸素感知機構に重要な役割を果たすアミノ酸残基および蛋白質構造変化に関する知見を得た。(Ohta et al. J.Am.Chem.Soc. 2004, 0hta et al. Inorg.Chem. 2005, Aono et al. Method.Enzymol. 2004)2.sGC蛋白質は生体内において一酸化窒素のセンサーとして機能している。しかしながら、sGCはYC-1分子の存在下では一酸化炭素を感知して酵素活性を一酸化窒素結合体程度にまで増大させることが知られている。本研究代表者らは、その一酸化炭素結合型活性酵素について共鳴ラマン分光法による研究を行い、酵素活性化に重要なヘム近傍の構造変化について知見を得た。(Pal et al. J.Inorg.Biochem. 2004)3.シトクロムc酸化酵素はヘム-銅活性中心を含み、酸素分子を還元する触媒過程においてプロトンおよび電子移動を引き起こし、ATP合成酵素によるATP合成の駆動力を与えることが知られている。酸素などのリガンド結合がこの酵素反応を制御することから、ヘム-銅2核活性中心のリガンド結合メカニズムの理解は重要な課題である。本研究代表者らは、高度高熱菌由来ba3シトクロム酸化酵素の一酸化炭素の結合機構について共鳴ラマン分光法により解析し、プロトンポンプにおいて重要な役割を果たすと考えられるヘム近傍の構造変化を明らかにし、(Ohta et al. J.Phys.Chem.B 2004)さらに共鳴ラマン分光法を用いた研究としては初めて銅-一酸化炭素の伸縮振動の観測に成功した。(Pinakoulaki et al. J.Biol.Chem. 2004)この発見により、これまで未知であった銅活性中心の構造に関して知見が得られる可能性を生み出した。

1.HemAT-Bs蛋白是一种信号转导蛋白，在枯草芽孢杆菌的氧趋化控制系统中充当氧传感器。主要研究人员利用共振拉曼光谱研究了氧结合 HemAT 蛋白，并获得了有关在氧传感机制中发挥重要作用的氨基酸残基和蛋白质结构变化的知识。 (Ohta et al. J.Am.Chem.Soc. 2004, 0hta et al. Inorg.Chem. 2005, Aono et al. Method.Enzymol. 2004)2.sGC蛋白在体内作为一氧化氮传感器起作用它。然而，在 YC-1 分子存在的情况下，sGC 会感知一氧化碳并将酶活性提高到一氧化氮结合物的水平。研究人员利用共振拉曼光谱对这种一氧化碳结合的活性酶进行了研究，并获得了有关血红素附近结构变化的知识，这对于酶的激活很重要。 (Pal et al. J.Inorg.Biochem. 2004) 3.细胞色素c氧化酶含有血红素-铜活性中心，在还原氧分子的催化过程中引起质子和电子转移，并促进ATP合酶合成ATP。已知可提供驱动力。由于氧等配体的结合控制着这种酶促反应，因此了解血红素-铜双核活性中心的配体结合机制是一个重要问题。研究人员利用共振拉曼光谱分析了热疗产生的 ba3 细胞色素氧化酶中一氧化碳的结合机制，并揭示了血红素附近的结构变化，这些变化被认为在质子泵中发挥着重要作用（Ohta 等人，J.Phys）。 .Chem.B 2004) 此外，我们首次使用共振拉曼光谱成功地观察到了铜-一氧化碳的伸缩振动。 (Pinakoulaki et al. J.Biol.Chem. 2004) 这一发现使得获得有关铜活性中心结构的知识成为可能，而这在以前是未知的。