ラウエ法の基礎としての酵素反応機構の速度論的解析

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1.caged化合物の光分解反応の検討グルタミン酸、アスパラギン酸、γ-アミノ酪酸などのアミノ酸のニトロベンジル誘導体(caged化合物)が市販されている。これらの化合物に光を照射すると、アミノ酸が放出される。この反応を利用して結晶中の酵素の反応過程を時分割ラウエ法で解析するために、まず、溶液中におけるcaged化合物の光分解反応について以下のような検討を行った。(1)caged化合物の光分解効率:種々のcaged化合物について、光分解する際の光量、光の波長、溶液のpH、緩衝液の種類、温度、硫安の影響などを検討した。その結果、最適条件下では約70%のアミノ酸基質がcaged化合物から放出されることが明らかになった。(2)光分解速度:中性近傍で光分解速度は、0.01〜1秒であり、酸性になるにしたがって反応速度は増加した。(3)光による酵素への影響:酵素に存在するTrp、Tyrなどは、強い光によって変化することが知られているが、caged化合物の光分解に用いる光強度では、酵素活性や酵素の吸収スペクトルに及ぼす影響が5%以下であることが明らかになった。2.溶液中における酵素反応過程の解析結晶中の酵素反応過程を時間分割ラウエ法で解析するために、まず、2種類の酵素(アスパラギン酸アミノ基転移酵素、および、ω-アミノ酸:ピルビン酸アミノ基転移酵素)の溶液中における基質との反応過程をストップトフロー法で解析した。