生体系金属活性種の構造化学的研究

生物系统中金属活性物质的结构化学研究

• 批准号: 05209216
• 负责人: 甲斐 泰
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05209216/
• 关键词: 銅蛋白質; ブルー銅蛋白質; 電子伝達; 結晶構造解析

生体内での酵素触媒反応や電子移動には、金属が極めて重要な役割を果たしているが、その動的な機能を理解するためには、静的構造の知見が不可欠であり、その最も直接的な研究手段はX線結晶構造解析である。本研究では、生体内で最も重要な役割を果たす金属の一つである銅に注目し、一核銅蛋白質であるシュードアズリン、アズリン、アミシアニン及び複核銅蛋白質であるアスコルビン酸酸化酵素、亜硝酸還元酵素の結晶構造解析を行い、銅が果たす生体内機能の構造相関を明らかにすることを目的としている。平成5年度の研究成果の内最も重要なものは、Methylobacterium extorquens AM1から抽出されたシュードアズリンの1.5A分解能の構造を決定したことである。このシュードアズリンは、アミノ酸残基数123のブルー銅蛋白質で、アズリンとの吸収スペクトルやEPRスペクトルの比較から、特異な銅の配位構造が予想されていた。シュードアズリンの構造解析のため、まず放射光実験により銅の異常分散効果が顕著に出る1.375Aの強度測定を1.2A分解能で行い、蛋白質中の銅原子の位置を決定した。これをてがかりに分子置換法による構造解析を行い、分子動力学計算による精密化を行って、R値24%を得た。さらにHendricksonらの精密化を行ない1.5A分解能でR値19.9%の最終構造を得た。この構造決定に関する論文はActa Crystallographica Section Dに採択され現在印刷中である。またその構造はブルックヘブンの蛋白質構造データベースに登録中である。我々が決定したシュードアズリンの高分解能分子構造を基に、すでに報告されているPseudomonas denitrificansのアズリン、ポプラのプラストシアニン等の構造と詳しく比較した結果、各蛋白質の構造上の類似性、特異性を明らかにすることが出来た。

Born in vivo で の enzyme catalytic anti 応 や electronic mobile に は, metal が め て important な "を cut fruit た し て い る が, そ の move な function を understand す る た め に は, the structure of the static の knowledge が not owe で あ り, そ の most も directly な research means は X-ray crystal structure parsing で あ る. This study で は で, the body's most important な も "を cut fruit た す metal の つ で あ る copper copper に attention し, a nuclear protein で あ る シ ュ ー ド ア ズ リ ン, ア ズ リ ン, ア ミ シ ア ニ ン and び check copper protein で あ る ア ス コ ル ビ ン acid acidification enzyme, 亜 の is yuan enzyme nitrate crystallization structure line を い, copper が fruit た す の tectonic facies masato body functions Youdaoplaceholder0 for the purpose of ら とを にする とを for the purpose of と て て る る る. の pp.47-53 5 year の research results in the most important な も も の は, Methylobacterium extorquens AM1 か ら spare さ れ た シ ュ ー ド ア ズ リ ン の 1.5 A decomposition can を の structure decision し た こ と で あ る. こ の シ ュ ー ド ア ズ リ ン は, ア ミ ノ acid residue base 123 の ブ ル ー copper protein で, ア ズ リ ン と の suction 収 ス ペ ク ト ル や EPR ス ペ ク ト ル の is か ら, specific な copper の が ligand structure to think さ れ て い た. シ ュ ー ド ア ズ リ ン の structure の た め, ま ず radiation light be 験 に よ り copper の abnormal dispersion unseen fruit が 顕 に come up from 1.375 A の る intensity determine を 1.2 A decomposition can で い, の copper atoms in the protein の position を decided し た. こ れ を て が か り に molecular displacement method に よ る structure line を い, molecular dynamics calculation に よ る line motors を っ て, R nt 24% を た. Youdaoplaceholder0 Hendricksonら <s:1> precision を rows な た 1.5A decomposition can でR value 19.9% <e:1> ultimately construct を た. The <s:1> structure determines the に related する paper Acta Crystallographica Section Dに adopted 択され is currently in print である. Youdaoplaceholder0 またそ <s:1> structure ブ ブ ッ ッ ヘブ ヘブ ヘブ <s:1> protein structure デ タベ タベ スに スに スに log in である. I 々 が decided し た シ ュ ー ド ア ズ リ ン の high decomposition can be に を molecular structure, す で に report さ れ て い る Pseudomonas Denitrificans の ア ズ リ ン, ポ プ ラ の プ ラ ス ト シ ア ニ ン と の structure such as detailed し く compare し た results, the structure of the protein の の similarity, specificity を Ming ら か に す る こ と が た.

项目成果

Tsuyoshi Inoue et al.: "Crystallization and Preliminary X-Ray Studies on Pseudoazurin from Achromobacter cyclodastes IAM1013" J.Biochem.114. 761-762 (1993)

Tsuyoshi Inoue 等人：“来自环无色杆菌 IAM1013 的假天青蛋白的结晶和初步 X 射线研究”J.Biochem.114。

Shigeharu Harada et al.: "Crystallization and Preliminary X-ray studies of a Protease from Pseudomoras aeruginosa" J.Mol.Biol.230. 1315-1316 (1993)

Shigeharu Harada 等人：“铜绿假单胞菌蛋白酶的结晶和初步 X 射线研究”J.Mol.Biol.230。

Shinobu Itoh et al.: "C-4 and C-5 Adducts of Cofactor PQQ(Pyrroloqui nolinequinone).Model Studies Directed toward the Action of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase" J.Am.Chem.Soc.115. 9960-9967 (1993)

Shinobu Itoh 等人：“辅因子 PQQ（Pyrroloqui nolinequinone）的 C-4 和 C-5 加合物。针对奎宁蛋白甲醇脱氢酶作用的模型研究”J.Am.Chem.Soc.115。