部分還元状態における末端酸化酵素複核金属中心の配位構造変化

部分还原态末端氧化酶双核金属中心配位结构变化

• 批准号: 08249234
• 负责人: 鍔木 基成
• 金额: $ 1.15万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08249234/
• 关键词: シトクロム酸化酵素; ユビキノール酸化酵素; 呼吸鎖; 赤外分光

酸化還元にともなうCu_B配位構造の変化と複核中心への外部配位子の結合 チトクロム酸化酵素の酸化型においてはCu_Bには3つのHis残基が配位しているが、Michel等の報告によれば酸化型にアザイド(N_3)を結合させるとその内のひとつのHis残基が解離するらしい。彼らはヘム配位子の結合に伴うCu_B配位子の解離・再結合及びそれに伴うプロトン化・脱プロトン化サイクルによるプロトンポンプ機構を提唱している。そこで金属酸化還元中心をある酸化還元状態に保持し、外部配位子の複核中心への結合を赤外スペクトルにより測定・解析した。(a)空気酸化シアン結合型は2146cm^<-1>に赤外バンドを示し架橋型配位構造をとっていることが推定された。アザイド結合型でも同様に複核中心の間で架橋型構造をとっていると思われる分子種の赤外バンドが2051cm^<-1>に観測された。しかし明らかに通常の架橋型結合とは異なる分子種の存在を示唆する赤外バンドも観測された。(b)部分還元状態でのシアン結合型の場合、Fe_<a3>^<3+>-CNに由来する赤外バンドが2131cm^<-1>に観測された。アザイド結合型の場合、還元の進行に伴って2つの分子種に由来する赤外バンドが2003.5, 2015.5cm^<-1>に現れた。これら2つの赤外バンドは結合したアザイドの周囲の環境が互いに大きく異なることを示唆している。(c)大腸菌チトクロムbo-型ユビキノール酸化酵素で同様な測定を行ったところ同様な結果が得られた。即ちヘム-銅末端酸化酵素に共通して見られる酸化還元に伴うCu_B立体配位構造変化の存在が示唆される。(d)チトクロム酸化酵素の空気酸化アザイド結合型に少量のシアンを添加すると複核中心にアザイドとシアンが同時に結合したと考えられる分子種が一過性に出現した。この時アザイドは架橋構造をとっていると考えられ、シアンはCu_Bに配位していると考えられる。しかしCu_B-CNに由来する赤外バンドは見られなかった。

The coordination structure of Cu_B in acidifying enzyme is changed and checked. The binding of the external ligand in the center of acidifying enzyme is changed. The coordination of His residue in the acidifying enzyme is changed. Michel et al. report on the dissociation of His residue in acidifying enzyme is changed. The binding of Cu_B ligand is accompanied by dissociation, recombination and mechanism of Cu_B ligand. Determination and analysis of the metal acidification center and the oxidation state of the external ligand (a)The <-1>structure of the bridge type coordination structure was estimated to be 2146 cm. The structure of molecular species is 2051cm<-1>. The presence of molecular species in common bridging combinations is indicated by the presence of a single molecule. (b)In the case of partial reduction state, Fe_<a3>(3+)-CN is the origin of the red particle and is measured at 2131cm<-1>. In the case of combination type, the origin of molecular species in the process of reduction was recorded in 2003.5, 2015.5cm^<-1>. The two sides of the border are not in harmony with each other. (c)The same results were obtained from the determination of E. coli bo-type enzymes. That is to say, the common enzyme of copper-terminal acidifying enzyme can be seen in the presence of Cu_B stereo coordination structure. (d)The molecular species appeared transiently when a small amount of serine was added to the air-acidifying adenine binding type of the chitrokinase enzyme and when adenine and serine were combined at the same time in the review center. The structure of the bridge is complex and complex, and the Cu_B coordination is complex and complex. Cu_B-CN is the origin of the red material.

项目成果

Tsubaki, M.: "FT-IR and EPR studies on cyanide-bindings to the heme-copper binuclear center of cytochrome bo-type ubiquinol oxidase from Eschevichia coli" J. Biol. Chem.271. 4017-4022 (1996)

Tsubaki, M.：“关于氰化物与大肠杆菌细胞色素 bo 型泛醇氧化酶血红素铜双核中心结合的 FT-IR 和 EPR 研究”J. Biol。

Hori, H.: "EPR study of NO complex of bd-type ubiquinol oxidase from Escherichia coli" J. Biol. Chem.271. 9254-9258 (1996)

Hori, H.：“大肠杆菌 bd 型泛醇氧化酶 NO 复合物的 EPR 研究”J. Biol。