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分子プローブを用いた呼吸系プロトンチャンネルの動態解析

使用分子探针动态分析呼吸质子通道

基本信息

批准号：
08268216
负责人：
茂木立志
金额：
$ 0.96万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

大腸菌キノール酸化酵素を末端酸化酵素のモデル系として、呼吸系プロトンチャネルの研究を進め、以下の成果を得た。1)ナノ計測系の構築:プロトンの輸送経路の同定、輸送経路の微細構造とプロトン輸送の動態の解明を目的として、酵素分子表面に導入したアンカーに分子プローブ(pHプローブや光励起性電子供与基)を結合させ、電子移動に伴うプロトン輸送の反応素過程を高時間分解能で解析するためのナノ計測系を構築した。サブμ秒分解能の時間分解分光システムを完成させ、また、サブユニットI-IVのCys残基を全てSerに置換したCys-free酵素を材料としてチャネル出入り口の予想部位にユニークなCys残基の導入を行った。2)酵素複合体の構造:サブユニットIVの置換変異と復帰変異の解析、架橋実験から、本酵素の構造は土壌細菌のチトクロムc酸化酵素に類似していることを明らかにした。また、6Åの反射を示す結晶を得、現在、構造学的にチャネルを同定するために結晶化条件の検討を進めている。3)基質酸化部位の構造と機能:大腸菌酵素は、基質の酸化還元に伴って放出・消費されるプロトンのためのチャネルを備えている。キノール酸化部位(Q_L)の構造特性を明らかにするため、系統的に合成したユビキノン誘導体を用いて置換基の効果を検討した。Q_L部位は2-メトキシ基と5-メチル基の認識部位に立体的な制約を持ち、6-イソプレニル基は結合親和性の増加に関与することを見い出した。一方、高親和性キノン結合部位(Q_H)は、Q_Lとは異なる結合特性を持つことを示した。好気的増殖を抑制するキノンアナログの耐性変異株を取得し、その解析を行った。以上の研究から、サブユニットIIのQ_Lで2電子酸化が起こり、Q_HはサブユニットIの低スピンヘムに逐次的に1電子伝達を行うのみならず、リザーバーとして電子移動を調節することが示唆された。

Research on coliform acidifying enzyme terminal acidifying enzyme and respiratory system acidifying enzyme has been carried out, and the following results have been obtained. 1) The structure of the Nana measurement system: the structure of the Nino measurement system and the structure of the transport system. The dynamic explanation of トン transportation is the purpose of the introduction, and the surface of the enzyme molecule is introduced into the molecule.ローブ (pHプローブやPhotoexcitable electron donor and base) をcombination, electron movement and accompanying うプロThe high time decomposition process of the Tono transporting reaction element can be analyzed and the measurement system of the system has been constructed.サブμsecond decomposition energy の time decomposition spectroscopy システムを completion させ, また, サブユニットI-IV のCys residue をてSer に placement Replace the Cys-free enzyme material and the entrance and exit parts of the Cys residue into the desired part. 2) The structure of the enzyme complex: analysis and bridging of enzyme complex IV. , The structure of this enzyme is similar to that of soil bacteria's acidifying enzyme.また, 6Åの Reflection を Showing す Crystallization を, Now, the structure of にチャネルを is the same as the するために crystallization conditions の検検を Advance めている. 3) The structure and function of the acidified part of the matrix: the release and consumption of coliform enzymes and the acidification and reduction of the matrix. The structural characteristics of the キノーacidified site (Q_L) are as follows: the systematic synthesis of the したユビキノン inducer and the effect of using the いて substituent group are as follows. Q_L part は 2-メトキシbase 5-メチルbaseのcognitive part にthree-dimensional restriction をholdち, 6-イソプレニルbase binding affinity のincreased connection and することを见い出した. On the one hand, the high affinity キノン binding site (Q_H) is the same, and the Q_L is the same as the different binding properties. It is good to inhibit the growth of the plant and obtain the tolerance of different strains, and to analyze the resistance of the plant. The above research is based on the research on Q_L's 2-electron acidification and Q_H's low-voltage acidification II.ヘムにに1 Electronic 伝达を行うのみならず、リザーバーとしてElectronic movement を Adjustment することが Show 唆された.