硫酸還元菌由来のヒドロゲナーゼとチトクロームc_3との間の電子移動過程の解明

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本研究はヒドロゲナーゼとチトクロームc_3との間の電子移動速度に対するチトクロームc_3の電荷の影響及び、チトクロームc_3とヒドロゲナーゼの電子移動部位に存在するアミノ酸の同定を目的としている。まずチトクロームc_3とヒドロゲナーゼの間の電子移動速度をストップトフローを用いて測定したところ、天然の基質であるチトクロームc_3はヒドロゲナーゼとの間で効率の良い電子伝達が可能であることが分かった。チトクロームc_3とヒドロゲナーゼが効率よく電子伝達することが分かったので、ヒドロゲナーゼとチトクロームc_3との電子伝達複合体に関与する電荷の効果について検討した。チトクロームc_3中の主要な塩基性アミノ酸であるリジン残基を2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた。このTNBS修飾チトクロームc_3とヒドロゲナーゼとを組み合わせた水素発生反応の結果、TNBS修飾チトクロームc_3を用いた場合、未修飾のチトクロームc_3に比べ活性が低下することが分かった。これは修飾されたリジン残基がヒドロゲナーゼとの電子伝達に重要な役割を果たしているためであると考えられる。さらにヒドロゲナーゼと組み合わせた水素吸収反応でも修飾されたリジン残基が電子伝達に重要な役割を果たしていることがわかった。