安定同位体ラベルによる末端酸化酵素プロトンポンプ機構の解明

使用稳定同位素标记阐明末端氧化酶质子泵机制

• 批准号: 05259220
• 负责人: 鍔木 基成
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 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 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05259220/
• 关键词: プロトンポンプ; シトクロム酸化酵素; ユビキノール酸化酵素; ヘム; FT-IR; EPR; 呼吸鎖

好気的呼吸鎖の末端酸化酵素によるプロトンポンプ機構を解明するためには、ヘム-銅複核中心における微細構造の理解が必要不可欠である。ミトコンドリア型シトクロム酸化酵素と機能・構造の両面で高い相同性を有し、分子遺伝学的取り扱いが容易な大腸菌シトクロムbo複合体(ユビキノール酸化酵素)を用いた解析に重点に置いた研究を行った。1 野生型大腸菌シトクロムbo複合体及びその阻害剤(安定同位体によりラベルしたシアン、アザイド)結合型のEPR及びFT-IRスペクトルの解析によりこの酵素がミトコンドリア型シトクロム酸化酵素の非常に良いモデルであることを明らかにした。2 ミトコンドリアシトクロムc酸化酵素の酸化型に^<13>CN,C^<15>N,^<13>C^<15>N,^<15>N_2N,^<15>NN_2といった阻害剤を結合させた微結晶を作製しその固体^<13>C/^<15>N-NMRスペクトルをCP-MAS法により測定した。現在測定結果を解析中である。3 大腸菌シトクロムbo複合体の部位特異的アミノ酸置換変異体を作製しそのEPR、共鳴ラマン散乱及びFT-IRスペクトルの解析により複核活性中心付近の構造を推定した。その結果His106,His421がlow-spin heme,His419がhigh-spin hemeの配位子であることをそれぞれ明らかにした。またHis333,His334がCuBの配位子であることを明らかにした。4 大腸菌呼吸鎖のユビキノール酸化酵素であるシトクロムbdとシトクロムbo複合体との差違をEPR、共鳴ラマン散乱及びFT-IRスペクトルの解析により明らかにした。

The understanding of the microstructure of the terminal acidifying enzyme in the respiratory lock is essential for understanding the mechanism of the enzyme. The research on Escherichia coli acidifying enzyme complex (E. coli acidifying enzyme) was carried out in the field of molecular genetics. 1 Wild type E. coli sirobo complex and other inhibitors (stable isoforms) binding EPR and FT-IR analysis of sirobo complex enzymes are very good at sirobo complex analysis. 2. The acidifying forms of <13>C <15><13><15><15><15><13>acidifying enzymes were determined by the <15>CP-MAS method. Now the determination results are analyzed. 3. Analysis of site-specific acid substitution variants of Escherichia coli complex, including EPR, resonance scattering and FT-IR spectra, and review of the structure near the active center. His106,His421,His419, His106,His421, His429, His421, His421, His429, His429, His421, His429, His421, His429, His429, His429, His333,His334 are CuB ligands. 4. Escherichia coli respiratory lock acidification enzyme complex, differential EPR, resonance scattering and FT-IR analysis

项目成果

T.Uno: "Resonance Raman and Fourier-transform infrared studies on the Subunit I histicline mutants of the Cytochrome bo complex in Escherichia Coli" J.Biol.Chem.269, (in press). (1994)

T.Uno：“对大肠杆菌细胞色素 bo 复合物的亚基 I 组氨酸突变体的共振拉曼和傅里叶变换红外研究”J.Biol.Chem.269，（正在出版）。

M. Tsubaki: "Structure of the heme-copper binuclear center of the cytochrome bo complex of Escherichia coli" Biochemistry. 32. 6065-6072 (1993)

M. Tsubaki：“大肠杆菌细胞色素 bo 复合物的血红素-铜双核中心的结构”生物化学。

M. Tsubaki: "Fourier-transform infraved study of cyanide binding to Fea_3-Cu_B binuclear site of bovine heart cytochrome c oxidase" Biochemistry. 32. 164-173 (1993)

M. Tsubaki：“氰化物与牛心细胞色素 c 氧化酶 Fea_3-Cu_B 双核位点结合的傅里叶变换红外研究”生物化学。

M.Tsubaki: "Cytochromed axial ligand of the bd-type Terminal quinol oxidase from Escherichia Coli" FEBS Letters.335. 13-17 (1993)

M.Tsubaki：“大肠杆菌 bd 型末端羟基氧化酶的细胞色素轴向配体”FEBS Letters.335。

M. Tsubaki: "Fourier-transform infrared study of azide bincling to Fea_3-Cu_B binuclear site of bovine heart cytochrome c oxidase" Biochemistry. 32. 174-182 (1993)

M. Tsubaki：“牛心细胞色素 c 氧化酶 Fea_3-Cu_B 双核位点叠氮化物的傅里叶变换红外研究”生物化学。