キサンチン酸化酵素のモリブデン配位子の構造と機能

黄嘌呤氧化酶钼配体的结构与功能

• 批准号: 05209228
• 负责人: 西野 武士
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 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-05209228/
• 关键词: モリブデン; 非ヘム鉄; 金属フラビン酵素; cDNA発現; 分子内電子伝達; パルスラジオリシス

キサンチン酸化酵素はモリブドプテリン・非ヘム鉄・FADを補欠分子族とする特異な複合フラビン酵素である。酵素内電子伝達機能をもち他のより複雑な異分子間電子伝達のよいモデルとして興味がもたれている。またこの酵素は生体内ではNADを電子受容体とする脱水素酵素であるが、哺乳類由来の酵素は酵素蛋白部分の修飾により容易に酸素を電子受容体とする酸化酵素型へ変換する。本年度は酵素のX-線結晶解析の予備結果および鶏酵素の一次構造およびその変換が起こらない理由を検討した。1)ミルクキサンチン酸化酵素の結晶条件検討と予備結果今までわれわれが結晶化に成功しているミルクキサンチン酸化酵素の結晶条件検討を行った。酵素の精製法を改良した。結晶について筑波高エネルギー研究所においてデータの収集をおこなった。また、二つの重金属置換体についてデータ収集をおこなった。2)鶏肝臓酵素の全一次構造とその変換しない理由の検討cDNAクローニングによる鶏肝臓酵素の全一次構造を決定した。脱水素酵素型/酸化酵素型の変換に関与するSH基は一つはアルギニンに、一つは同一で保存されていた。したがってSH剤による修飾で変換しない理由はS-S結合ができないためと説明できる。また精製酵素を用い蛋白分解酵素の作用点およびその結果得た酵素の機能解析をおこなった。その結果フラビン周囲の構造は酸化酵素型に変換されているにもかかわらず、脱水素酵素活性の低下とともに酸化酵素活性の出現がみられないことがわかった。しかし、蛋白質分解酵素ではほぼ同様に切断されることがわかり、その理由をストップドフロー法および反応中のスペクトル解析により検討したところ、分子内電子伝達がおこっていないために酸化酵素活性が出現しないことが判明した。

キ サ ン チ ン acidification enzyme は モ リ ブ ド プ テ リ ン, non ヘ ム iron objects, FAD を fill owe molecular family と す る specific な composite フ ラ ビ ン enzyme で あ る. Function of enzyme in electronic 伝 da を も ち の he よ り complex 雑 な between different molecular electronic 伝 da の よ い モ デ ル と し て tumblers が も た れ て い る. ま た こ の enzyme は born in vivo で は NAD を electronic by the capacity of body と す る dehydrated vegetable enzyme で あ る が mammals origin は の enzyme and enzyme protein part の modified に よ り susceptible に acid element を electronic let body と す る acidification enzyme type へ variations in す る. の X-ray line crystallization resolution this year は enzyme の reserve results お よ び 鶏 enzyme の a tectonic お よ び そ の variations in が こ ら な い reason を beg し 検 た. 1) ミ ル ク キ サ ン チ ン 検 の crystallization conditions for acidification enzyme と reserve results today ま で わ れ わ れ が crystallization に successful し て い る ミ ル ク キ サ ン チ ン acidification enzyme の 検 crystallization conditions for line を っ た. Enzyme distillation method を improved distillation た. High crystallization に つ い て tsukuba エ ネ ル ギ ー institute に お い て デ ー タ の 収 set を お こ な っ た. Youdaoplaceholder0, two <s:1> heavy metal displacement に タ てデ てデ タ タ collection をお なった なった なった なった. 2) 鶏 の full time of a routine liver enzyme と そ の variations in し な い reason の 検 for cDNA ク ロ ー ニ ン グ に よ る 鶏 の full time of a routine liver enzyme を decided し た. The <s:1> transition of the dehydrin-enzyme type/acidoenzyme type に link and the するSH group <s:1> - <s:1> ア ア ギニ ギニ に に and <s:1> に are the same で preservation されて されて た た た. し た が っ て SH tonic に よ る modified で variations in し な い reason は S - S combination が で き な い た め と illustrate で き る. The function of the また refined enzyme を was analyzed by using the pyrolytic enzyme <e:1> at the site of およびそ <e:1>. The function of the た enzyme <s:1> was analyzed by をお なった なった なった. そ の results フ ラ ビ ン weeks 囲 の tectonic type は acidification enzyme に variations in さ れ て い る に も か か わ ら ず, dehydration, low enzyme activity の と と も に の acidification of enzyme activity appears が み ら れ な い こ と が わ か っ た. し か し, protein decomposing enzyme で は ほ ぼ with others に cut さ れ る こ と が わ か り, そ の reason を ス ト ッ プ ド フ ロ ー method お よ び against 応 の ス ペ ク ト ル parsing に よ り beg し 検 た と こ ろ, intramolecular electron 伝 が お こ っ て い な い た め に が acidification of enzyme activity appears し な い こ と が.at し た.

项目成果

Nishino,T.: "The conversion of xanthine dehydrogenase to xanthine oxidase and the role of the enzyme in reperfusion injury." J.Biochem.(印刷中).

Nishino, T.：“黄嘌呤脱氢酶向黄嘌呤氧化酶的转化以及该酶在再灌注损伤中的作用。”J.Biochem。

Kobayashi,K.et al.: "Electron transfer process in milk xanthine dehydrogenase as studied by pulse radiolysis." J.Biol.Chem.268. 24642-24646 (1993)

Kobayashi,K.et al.：“通过脉冲放射分解研究牛奶黄嘌呤脱氢酶中的电子转移过程。”

Nishino et al.: "Flavins & Flavoprotein" Walter de Gruyter,Berlin(印刷中),

Nishino 等人：“黄素和黄素蛋白”Walter de Gruyter，柏林（印刷中），

Ichida,K.et al.: "Cloning of the cDNA encodinghuman xanthine dehydrogenase(oxidase):Structural analysis of the enzyme protein and chromosomal location of the gene." Gene. 133. 279-284 (1993)

Ichida,K.et al.：“编码人黄嘌呤脱氢酶（氧化酶）的 cDNA 的克隆：酶蛋白的结构分析和基因的染色体位置。”

永原則之,西野武士: "酵素とはどのようなものか" 薬局. 45. 737-743 (1994)

Yoshiyuki Naga，Takeshi Nishino：“什么是酶？” 45. 737-743 (1994)