光合成細菌の生産するモリブデン酵素の活性中心構造と機能

光合细菌产生的钼酶活性中心结构与功能

• 批准号: 03241206
• 负责人: 山崎 素直
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03241206/
• 关键词: 光合成細菌; DMSO reductase; モリブデン酵素; プテリン; トリプシン限定分解

1.DMSO reductaseの特性とMo‐cofactorの性質について精製したDMSO reductaseを熱処理すると蛍光物質を遊離し、蛍光スペクトルより既知のMo酵素のプテリン化合物と類似のプテリン化合物の存在が示された。さらに本酵素の熱変性抽出液を用いて、Neurospora crassa nit‐1 mutantの抽出液中のnitrate reductase活性が再構成されることから、両酵素のMo‐cofactorは共通の構造的特徴を持つことがわかった。更にDMSO reductaseを直接 ^<31>P‐NMRで観測し、ピロリン酸結合の存在を確認した。既知のプテリンはモノエステルであることから、最近Johnsonらによって同定された新規プテリン化合物pterin guanine dinucleotideと同一であることがわかった。2.部分加水分解による活性の変化本酵素をtrypsinまたはStaphylococcal protease(V8)で部分加水分解すると、活性が2倍以上上昇するという興味深い現象が観測された。プロテア-ゼ処理したものをNative‐PAGEにかけると、分子量は本来の酵素とほとんど変わらなかったが、SDS‐PAGEではいずれのプロテア-ゼ処理の場合も分子量40,000と42,000程度の2つのフラグメントとして観測された。このことはプロテア-ゼ処理により、酵素の構造の一部が切断を受けるが、立体構造は保持されており、より基質と相互作用しやすい構造になったことが示唆された。そこでtrypsin処理と2‐mercaptoethanol処理を組合せたSDS‐PAGEをおこない、この構造保持にはジスルフィド結合の関与することを明らかにした。プロテア-ゼ処理で得られた各フラグメントはHPLCで精製し、N末端を含む100残基以上のアミノ酸配列を決定した。その結果trypsinとV8 proteaseの切断部位はわずか5残基しか離れていなかった。3.酵素遺伝子のクロ-ニング前記アミノ酸配列を利用してDNAプロ-ブを数種作成し、酵素遺伝子のクロ-ニングを続行中である。

1. Properties of DMSO reductase and properties of Mo-cofactor were studied. Heat treatment of DMSO reductase resulted in the dissociation of fluorescent substances. The existence of similar fluorescent compounds and known Mo enzymes was demonstrated. In addition, the activity of nitrate reductase in the extract of Neurospora crassa nit-1 mutant was reorganized. The characteristics of the common structure of the enzyme Mo-cofactor were maintained. The <31>presence of DMSO reductase was confirmed by direct P-NMR measurements. It is known that the compound pterin guanine dinucleotide is the same as that of Johnson. 2. The enzyme activity of partial hydrolysis was increased by more than 2 times due to trypsin and Staphylococcal protease(V8). In the case of Native PAGE, the molecular weight is 40,000 to 42,000, and the molecular weight is 40,000 to 42,000. The structure of the enzyme is partially cut off, and the three-dimensional structure is maintained. 2-Mercaptoethanol treatment, SDS PAGE, and structure retention The amino acid sequence of the N-terminal amino acids containing more than 100 residues was determined by HPLC. As a result, the cleavage site of trypsin and V8 protease was separated from each other by 5 residues. 3. The enzyme gene is used to prepare several kinds of DNA fragments, and the enzyme gene is used to prepare several kinds of DNA fragments

项目成果

S.Yamazaki: "Charactevization of DMSO Reductase,a Novel Mo‐enzyme from Photosynthetic becteria" Spectrochim Acta. (1991)

S. Yamazaki：“DMSO 还原酶的表征，一种来自光合细菌的新型 Mo 酶”Spectrochim Acta (1991)。