“緑の香り"発現酵素-基質複合体(超分子)の精密構造とその形成機構の解明

阐明表达“绿色气味”的酶-底物复合物（超分子）的精确结构和形成机制

• 批准号: 06240107
• 负责人: 畑中 顯和
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of East Asia
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06240107/
• 关键词: リポキシゲナーゼ; ヒドロペルオキシドライエ-マ; 緑の香り; ヘム鉄; ダイズ; ピ-マン; α-リノレン酸; ヒドロペルオキシド

本研究では、緑の香り生成の酵素-基質複合体形成機構を明らかにするために、(1)リポキシゲナーゼ(LOX)、ヒドロペルオキシドリアーゼ(HPO lyase)の精製、及び物理化学的測定に使用しうる量の供給系の確立、(2)理論的にデザインされた合成基質類緑体を用いた反応速度論的解析、(3)NMRを用いた酵素-基質複合体の動的構造解析、を行い、次のような成果を得た。(1)ダイズ種子LOXはその3種類のアイソザイム全てを100mgオーダーで調製する系を確立した。一方、ダイズ種子LOXとは酵素的性質の異なるキュウリ子葉LOXは、そのcDNAを得ることに成功し、これを用いて大腸菌での発現系を確立した。一方、HPO lyaseは植物組織に極わずかしか含まれず、また、膜蛋白質であるために精製さえも困難であったが、ピ-マン果実を酵素源に選びHPO lyaseを精製できる系を確立した。本精製酵素を用いて、α-リノレン酸より調製した種々のヒドロペルオキシドに対する反応性を検討した結果、HPO lyaseは、基質の1-hydroperoxy-2E,4z構造を極めて厳密に認識しており、その幾何異性体、或いはhydroperoxy基に関する位置異性体を殆ど基質としないことを明らかにした。また、本酵素がprotoheme IXを補酵索とするヘム酵素であることを初めて明らかにした。(2)これまでの研究をもとに、1Z,4Z-pentadiene系以外への二重結合の導入のLOX基質認識に対する影響をより精密に解析するため、新たな合成基質類緑体、(6E,9Z,12Z)-octadecatrienoic acidを、立体特異的に合成した。(3)NMR測定に適した競争阻害剤のスクリーニングを行い、生成物類緑体である13-hydroxy-(9Z,11E,15Z)-octadecatrienoic acidが効果的な競争阻害剤であることを見いだした。一方で、LOXより非ヘム鉄をLOXの高次構造を殆ど変化させることなく除去することに成功した。

In this study, the enzyme-matrix complex formation mechanism for the production of green fragrance was revealed. , (1) LOX, HPO lyase), and the determination of physical and chemical properties, the establishment of the supply system using the しうるquantity, (2) Theoretical synthetic matrix green Analysis of the body's reaction speed theory, (3) NMR's structural analysis of the enzyme-matrix complex's activity, and the results of the second one. (1) ダイズ seed LOX はその 3 kinds of のアイソザイム全てを 100mg オーダーで Modulation する system を Established した. One side, the nature of the ダイズ seed LOX とは enzyme is different なるキュウリ cotyledon LOX は, そThe cDNA was successfully obtained and the line was established using coliform bacteria. Yifang, HPO lyase は plant tissue に extremely わ ず か し か ま れ ず, ま た, membrane protein で るために Refined さえもDifficult であったが, ピ-マン Fruit たを Enzyme source に Selection び HPO lyaseをrefinedできるsystemをestablishedした. This purified enzyme is prepared with いて and α-リノレン acid より, and the result is HPO lyaseは, matrix の1-hydroperoxy-2E, 4z structure を极めて右米にKnowing しており, その九What is the heterosexual body, or the hydroperoxy base is the opposite sex body and the position is the opposite sex body.また、This enzyme がprotoheme IX とするヘムzyme であることを初めて明らかにした. (2) Research and introduction of double-binding systems other than 1Z, 4Z-pentadiene and understanding of LOX matrixするためするるためな新たな synthetic matrix chloroplast, (6E,9Z,12Z)-octadecatrienoic acid を, stereospecific にsynthetic した. (3) NMR measurement of the competitive inhibitory product chloroplast 13-hydroxy-(9Z,11E,15Z)-octadecatrienoic The acid effect is a competitive hindrance. One party, LOX's non-ヘム鉄をLOX's high-order structure, を殆ど変化, させることなく, removed することにsuccessfully.

项目成果

Yasusi Shibata: "Fatty Acid Hydroperoxide Lyase is a Heme Protein" Biochem.Biophys.Res.Comomun.(in press). (1995)

Yasusi Shibata：“脂肪酸过氧化氢裂解酶是一种血红素蛋白”Biochem.Biophys.Res.Comomomun.（正在印刷中）。

Akikazu Hatanaka: "The Biogeneration of Green Odour by Green Leaves and It's Physiological Functions-Past,Present and Future-" Z.Naturforschng. 55(in press). (1995)

Akikazu Hatanaka：“绿叶生物产生绿色气味及其生理功能——过去、现在和未来——”Z.Naturforschng。

Kenji Matsui: "Effect of Modification of Arginine Residues on the Activity of Soybean Lipoxygenase" Z.Naturforschng. 55C(in press). (1995)

Kenji Matsui：“精氨酸残基修饰对大豆脂氧合酶活性的影响”Z.Naturforschng。

Yasusi Shibata: "Puritication and Properties of Fatty Acid Hydroperoxide Lyase from Green Bull Pepper Fruits" Plant Cell Physiol. 36. 147-156 (1995)

Yasusi Shibata：“青椒果实中脂肪酸过氧化氢裂解酶的纯化和特性”植物细胞生理学。

Kenji Matsui: "5、6-Epoxidation of All-trans-retinoic Acid with Soybeam Lipoxygenase-2 and-3" Biosci.Biotech.Biochem.58(1). 140-145 (1994)

Kenji Matsui：“用大豆脂氧合酶-2 和-3 进行全反式视黄酸的 5,6-环氧化”Biosci.Biotech.Biochem.58(1) (1994)。