嫌気呼吸系金属酵素の構造と機能

无氧呼吸系统金属酶的结构与功能

• 批准号: 09235203
• 负责人: 祥雲 弘文
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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-09235203/
• 关键词: 脱窒; Fusarium oxysporum; フラボヘモグロビン; 亜硝酸塩基還元酵素; シトクロムP450nor; 一酸化窒素還元酵素

1. 脱窒真菌Fusarium oxysporumの脱窒に一酸化窒素還元酵素として関与するシトクロムP450norのX線結晶構造解析に成功した。本P450の酸化型と基質NOとの複合体の性質について、赤外、共鳴ラマン、X線等の吸収スペクトルを観察、P450camのデータと比較することにより、その特異な結合を明かにした。2. 脱窒真菌Cylindrocarpon tonkinenseより亜硝酸塩還元酵素を単離、精製した。本酵素は、カビから唯一単離されていたFusarium oxysporumの同酵素を同様に同含有型であると思われるが、その性質はかなり異なっていた。3. F.oxysporumからフラボシトクロムを単離し、そのN末端アミノ酸配列からヘムドメインがヘモグロビンなどと相同性を持つことを明らかにした。すなわち本タンパク質はヘモグロビンとFADを含む還元酵素との融合タンパク質であると考えられる。結合するヘムはNADPHにより還元された。またシトクロムc還元活性も示すが、その活性がSODで阻害されることから、スーパーオキシドが生じていることが予想される。フラボヘモグロビンは他の生物からも幾つか見つかっているが、何れも生理機能は不明である。本菌の場合、脱窒条件で誘導されることから脱窒に関与することが予想される。4. シトクロムP450norとイソチオシアネートの相互作用について分光学的解析を行い、その特異な性質を明らかにした。5. シトクロムP450norのアミノ酸残基を、部位指定変位異などにより置換した様々な変異タンパク質を作成し、それらの性質を調べることにより反応機構の解明を行っている。とくにIヘリックス中に保存されるスレオニン残基 (T243)や、NADHの結合に関わると予想されるアルギニン残基(R64)、Bヘリックス中に存在するグリシン(G76)等に着目した解析を行っている。

1. X-ray crystal structure analysis of an acid-reducing enzyme in the de-asphyxiation of Fusarium oxysporum was successfully carried out. The properties of P450 acid-type and matrix NO complexes were investigated, and the specific binding of P450cam to NO complex was investigated. 2. Detoxification fungus Cytocarp tonkinense is used to isolate and refine nitrate reductase. This enzyme is unique in that it contains the same type of Fusarium oxysporum and has different properties. 3. F.Oxysporum is the most common form of oxysporum, and the most common form of oxysporum is oxysporum. The enzyme is called FAD, and the enzyme is called FAD. The combination of NADPH and NAPH is very important. The activity of SOD is inhibited by the activity of SOD, and the activity of SOD is inhibited by the activity of SOD. The biological function of the organism is unknown. The bacteria were induced by the conditions of dehydration and dehydration. 4. P450nor the interaction between them in the analysis of spectral optics, and other specific properties 5. P450nor has a variety of amino acid residues, site designation, substitution, quality, and properties. The analysis of the residues (T243), NADH binding and the residues (R64) and (G76) present in the protein was carried out.

项目成果

E.Obayashi: "Unique binding of nitric oxide to ferric nitric oxide reductase from Fusarium oxysporum elucidated with infrared,resonance raman,and X-ray absorption spectroscopies." Journal of American Chemical Society. 119・33. 7807-7816 (1997)

E.Obayashi：“用红外、共振拉曼和 X 射线吸收光谱阐明一氧化氮与尖镰孢一氧化氮铁还原酶的独特结合。”美国化学会杂志 7807-7816。

U.P.Singh: "Effects of heme substitution on spectral and functional properties of cytochrome P450nor." Journal of Inorganic Biochemistry. 67・1-4. 104-104 (1997)

U.P.Singh：“血红素替代对细胞色素 P450nor 的光谱和功能特性的影响。”无机生物化学杂志 67・1-4（1997）。

S.-Y.Park: "Crystal structure of nitric oxide reductase from denitrifying fungus Fusarium oxysporum" Nature Stuructural Biology. 4・10. 872-832 (1997)

S.-Y.Park：“来自反硝化真菌尖孢镰刀菌的一氧化氮还原酶的晶体结构”《自然结构生物学》4・10（1997）。

Y.Imai: "Absorption spectral studies on heme ligand interactions of P-450nor." Biochimica Biophysica Acta. 1337・1. 66-74 (1997)

Y.Imai：“P-450nor 血红素配体相互作用的吸收光谱研究”。Biochimica Biophysical Acta 1337・1（1997）。

N.Okamoto: "Fungal P450nor:Expression in Escherichia coli and site-directed mutagenesis at the putative distal region." Archives Biochemistry and Biophysics. 337・2. 338-344 (1997)

N.Okamoto：“真菌 P450nor：在大肠杆菌中的表达和假定远端区域的定点诱变。”档案生物化学和生物物理学 337・2（1997）。