ヘムオキシゲナーゼの構造と機能との関連(特に酸素活性化について)

血红素加氧酶的结构和功能之间的关系（特别是关于氧活化）

• 批准号: 09235101
• 负责人: 吉田 匡
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Yamagata University
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09235101/
• 关键词: ヘムオキシゲナーゼ; ヘム分解; 酸素親和性; CO親和性; ヘム; オキシゲナーゼ; 酸素活圧化; ビリベルジン

ミクロソーム酵素であるヘムオキシゲナーゼには二つのイソ酵素がありそれぞれHO-1,HO-2と呼ばれている.ヘムは本酵素によりヒドロキシヘム,ベルドヘム,ビリベルジン・鉄錯塩を経てビリベルジン,CO,鉄イオンに酸化的に分解される.この反応に必要な電子はやはりミクロソーム酵素であるシトクロムP-450還元酵素によって供給される.ヘムだけではなくヒドロキシヘム,ベルドヘムからの反応でもそれぞれ一分子の酸素が利用される.従って,三つの連続したモノオキシゲナーゼ反応が一つの酵素蛋白の上で起こっていることになる.COはヘムの二価鉄に強い親和性を有するためCOは種々のヘム蛋白質の機能を阻害する.本反応の生成物の一つとしてCOが生ずるが,何故,このCOがヘム分解反応を阻害しないかは興味ある課題であった.そこで今年度は主にこの点について研究を行った.その結果次ぎの事実が知られた.1.HO-1とHO-2に結合したヘム鉄の酸素やCOに対する結合能は両者とも殆ど同じであった. 2.酸素親和性はミオグロビンの場合に比べ30-90倍と極めて高かった.これは酸素結合速度はミオグロビンの場合と同じであるが,酸素解離速度が極めて遅いことによるためであった. 3.一方,CO親和性は酸素親和性とほぼ同程度であった. 4.還元型ヒドロヘキシムとの酸素及びCO親和性もヘムの場合と同様の結果であった. 5.ベルドヘムの場合はCO親和性は他のヘム蛋白質に比べ極端に低かった.以上の実験事実と,ヘムオキゲシナーゼ反応で生じたCO濃度は反応場での酸素濃度よりも極めて低い事実とを考え合わせると,本反応で生じたCOは本反応を殆ど阻害しない理由が解明出来たことになる.一般のヘム蛋白質ではCO親和性は酸素親和性よりもかなり高いのに対し本酵素に結合したヘムの場合はそうではなかった.この点の解明は今後の大きな課題の一つである.

The first step is to change the position of HO-1,HO-2 and HO-1. For example, this enzyme is responsible for the decomposition of acid,CO, and iron. The essential electron source for this reaction is the enzyme P-450. In addition, the use of a molecule of an acid is also discussed. The enzyme protein has a strong affinity for the protein. The enzyme protein has a strong affinity for the protein. The product of this reaction is produced by CO, why CO is decomposed and the reaction is blocked. This year's main theme is the study of the theme. 1. HO-1, HO-2, HO-1, HO-1, HO-2, HO-1, 2. The acid affinity is 30-90 times higher than that of the acid affinity. The rate of acid dissociation is extremely high. 3. A party,CO affinity, acid affinity, etc. 4. The same results were obtained for the same type of compounds and CO affinities. 5. The affinity of CO for protein is lower than that of other proteins. The above is the reason why CO is produced in the opposite direction. In general, the protein is CO affinity, acid affinity and enzyme binding affinity. The problem of the future is a big one.

项目成果

Ishikawa Kazunobu: "Identification of histidine 45 as the axial heme isor ligand of heme. oxygenase-2" Journal of Biological Chemistry. 273・8. 4317-4322 (1998)

石川一信：“组氨酸 45 作为血红素轴向血红素异构体配体的鉴定。Oxyase-2”《生物化学杂志》273・8（1998）。

Mansfied Matera Kathryn: "Histicline-B2 does not stabilige a distal water ligand and is not an important residue for The enzyme activity in heme axygenase-1" Biochemistry. 36・16. 4909-4915 (1997)

Mansfied Matera Kathryn：“Histicline-B2 不能稳定远端水配体，并且不是血红素 axygenase-1 中酶活性的重要残基”《生物化学》36·16 (1997)。

Migita Catharina Taiko: "The oxygen and carbon monoxide reanoxide reactions of heme axygenase" Journal of Biological Chemistry. 273・2. 945-949 (1998)

Migita Catharina Taiko：“血红素加氧酶的氧和一氧化碳再氧化反应”《生物化学杂志》273・2（1998）。

Takahashi Satoshi: "Resonance Raman spectroscopic characterization of α-hydroyheme and Verdoheme complexes of heme oxygenase" Biochemistry. 36・6. 1402-1410 (1997)

Satoshi Takahashi：“血红素加氧酶的 α-Hydroheme 和 Verdoheme 复合物的共振拉曼光谱表征”生物化学 36・6（1997）。