水,プロトン,酸素分子チャネルの立体構造特性

水、质子和氧分子通道的构象特性

• 批准号: 09257227
• 负责人: 月原 富武
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka 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-09257227/
• 关键词: 結晶構造解析; チトクロムC酸化酵素; プロトンチャネル; 水分子チャネル; 酸素分子チャネル

チトクロム酸化酵素による酸素分子の還元とそれに同期したプロトンの能動輸送の分子機構を解明するために、ウシ心筋より精製したチトクロム酸化酵素のX線結晶構造解析を行っている。酸化型の2.8Å分解能での結晶構造解析に続いて、2.3Å分解能での酸化型、低温酸化型、還元型、CO化型、CN化型、アジド化型の構造解析を進めている。これまでにこの酵素の機能と密接に関連した構造が明らかになってきた。これまでに、分子内にはヘリックスの軸方向に走るプロトンチャネルがあることや、活性中心で合成された水分子が分子の外に排出されるのに都合の良い構造があることが明らかになっている。本年度はプロトンチャネルを形成する上で重要な役割を果たす水の構造を明らかにすることができた。構造決定は2.3Å分解能の酸化型結晶について行った。水分子の位置は重原子同型置換法による電子密度図や(Fo-Fc)フーリエ合成図に基づいて拾い上げたものを、プログラムXPLORによって精密化した。その結果、約600分子の水の構造を決定することができた。そのうち活性中心であるヘムa,ヘムa_3、CuA、CuB、Mgのそばにあるものを図に示した。膜蛋白質であり、分子内部にあるにも拘わらずヘムのプロピオン酸残基やMgの近くには水分子が数多く見つかった。酸素還元中心であるFea3-CuB複核中心からアミノ酸側鎖を介したこれらの水分子への水素結合の繋がりがある。この繋がりは生成された水が排出される経路となっているのであろう。これらの水分子の多くはアミノ酸側鎖や他の水分子と互いに水素結合で結ばれており、プロトンの能動輸送に関わるチャネルの一部にもなっている。この結果、以前に挙げていたプロトンチャネルの候補をより詳しく特定できるようになった。

In the same period, the molecular mechanism can be used to understand the molecular mechanism, and to analyze the X-ray analysis of acidifying enzymes. The decomposition energy of acidizing type is 2.8A, and the decomposition energy of 2.3K is different from that of low temperature acidizing type, low temperature acidizing type, CO type, CN type, and so on. In the system, the enzyme machine is able to connect closely with each other to make a clear information system. The synthesis of the active center, the synthesis of water molecules, the excretion of water molecules, the excretion of water molecules in the active center, the synthesis of water molecules in the active center, the synthesis of water molecules, the excretion of water molecules, the synthesis of water molecules in the active center, the synthesis of water molecules, the excretion of water molecules in the active center, the synthesis of water molecules, the exudation of water molecules, the excretion of water molecules in the active center, the synthesis of water molecules, the excretion of water molecules, the excretion of water molecules in the active center, the synthesis of water molecules, the exocytosis of water molecules, the excretion of water molecules, the release of water molecules, the synthesis of water molecules, the exudation of water molecules, the excretion of water molecules, the release of water molecules, the synthesis of water molecules, the excretion of water molecules, the formation of This year, we need to know that it is important to cut the fruit in the first place this year. It is determined that the decomposition of 2.3 can lead to the acidizing type of crystal structure. The position of water molecule, heavy atom homomorphism, electron density spectrum (Fo-Fc), electron density spectrum, electron density spectrum, electron density, electron density, electron density The results showed that about 600 molecules of water were used to determine the molecular weight. The active center, CuA, CuB, Mg, the active center, the active center and the active center. The number of membrane proteins, intramolecular molecules, acid residues, Mg molecules and water molecules is much higher than that of other molecules. The acid element center, the Fea3-CuB copy center, the acid center, the Fea3-CuB center, the acid center, the nuclear replication center, the acid center, the nuclear replication center, the acid center, the acid center, the nuclear replication center, the acid center, the acid center, the nuclear replication center, the acid center, the acid center, the nuclear replication center, the acid center, the nuclear replication center, the acid center, The water was generated and drained out of the road. Water molecules are sensitive to each other. Water molecules are linked to each other. The combination of water molecules and water is very important. This is the result of the test, and the results are not valid in the past. This is not the case. You are waiting for the results.

项目成果

T.Tsukihara.et al: "Architecture of helix bundle membrane proteins : An analysis of cytochromec oxidase from bovine mitochondria" Protein Science.

T.Tsukihara.et al：“螺旋束膜蛋白的结构：牛线粒体细胞色素氧化酶的分析”蛋白质科学。

T.Tsukihara.et al: "Crystal Structure Analysis of Bovine Heart Cytochromec oxidase at 2.8Å Resolution" Acta Crystallography D.

T.Tsukihara.et al：“2.8Å 分辨率下牛心细胞色素氧化酶的晶体结构分析”Acta Crystallography D。