超原子価硫黄原子を有する超分子複合体蛋白質による過酸化水素還元反応の制御機構解明

阐明具有高价硫原子的超分子复合蛋白对过氧化氢还原反应的控制机制

• 批准号: 18054019
• 负责人: 井上 豪
• 金额: $ 3.39万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18054019/
• 关键词: 超分子複合体; チオレドキシンペルオキシダーゼ; 中間体構造; X線結晶構造解析; 反応機構を解明

超好熱始原菌Aeropyrum pernix K1株由来のペルオキシレドキシン(Prx)であるThioredoxin Peroxidase(ApTPx)は、チオール依存型のペルオキシダーゼであり、過酸化水素H_2O_2やalkylperoxideを水やアルコールに還元する働きを持つ。ApTPxは、子量20万の10量体蛋白質であり、プロトマー1分子中に3つのシステイン残基(C50,C207,及びC213)を持ち、たとえば、過酸化水素を水に還元する反応を行う。これまでの研究から、ApTPxのアミノ酸配列は1-CysのPrxと相同性が高いのに対し、その反応機構は2-CysのPrxと同様に2つのシステイン残基(C50及びC213)が反応に必須であることが報告されている。本研究課題では、変異体C50S,C20,7S,C213Sの結晶中で過酸化水素と反応させ、中間体構造を低温でトラップしてX線構造解析を行う方法で、ApTPxによるH_2O_2の還元機構の詳細の解明を目指した。その結果、C50SおよびC213SについてX線回折強度データの収集を行い構造精密化中で反応機構に関する知見はまだ得られていないが、C207S変異体からは、Cys50がCys-SHから、Cystein sulfenic acid (Cys-SOH)の状態へと酸化され、S-OH中間体を形成し、配位子数4の硫黄原子(10-S-4)を持つ超原子価構造をとることが判明した(Proceedings of the NattionalAcademy of Sciences USA(PNAS),in press)。

Aeropyrum pernix K1 strain was isolated from the genus Aeropyrum pernix. It was found that Thioredoxin Peroxidase(ApTPx) was a highly selective and highly selective species of H_2O_2 and alkylperoxide. ApTPx contains 200,000 amino acid residues (C50,C207, and C213) in 10-volume protein. In this study, ApTPx and its amino acid sequences are reported to have high similarity between 1-Cys and Prx, and high similarity between 2-Cys and Prx, and high similarity between 2-Cys and Prx. This research topic is to provide a detailed explanation of the mechanism of H_2O_2 reduction in the crystallization of C50S,C20,7S, C213S, intermediate structure, X-ray structural analysis at low temperature. The results show that C50S and C213S have the characteristics of X-ray reflection intensity, C207S, Cys50 and Cys-SH, Cystein sulfenic acid (Cys-SOH), S-OH intermediate formation, and so on. The sulfur atom with ligand number 4 (10-S-4) is a member of superatomic structure.(Proceedings of the Natural Academy of Sciences USA(PNAS),in press).

项目成果

Preparation, ctystallization and preliminary crystallographic analysis of old yellow enzyme from Trypanosoma cruzi.

克氏锥虫老黄酶的制备、结晶及初步晶体分析。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Acta Crystallographica Section F 63
• 作者: S.;Sugiyama;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Crystallization and preliminary X-ray analysis of the tRNA thiolation enzyme MnmA from Escherichia coli complexed with tRNA(Glu)

大肠杆菌 tRNA 硫醇化酶 MnMA 与 tRNA(Glu) 复合物的结晶和初步 X 射线分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Acta Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun 62
• 作者: Numata;T.;Ikeuchi;Y.;Fukai;S.;Adachi;H.;Matsumura;H.;Takano;K.;Murakami;S.;Inoue;T.;Mori;Y.;Sasaki;T.;Suzuki;T.;Nureki;O.
• 通讯作者: O.

Application of Femtosecond Laser Ablation for Detaching Grown Protein Crystals from a Glass Capillary Tube

应用飞秒激光烧蚀从玻璃毛细管中分离生长的蛋白质晶体

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Bioscience and Bioengineering 102巻4号
• 作者: M.Kashii;R.Fujisawa;H.Adachi;Y.Mori;T.Sasaki;Y.Koga;K.Takano;S.Kanaya;H.Matsumura;T.Inoue;S.Murakami;K.Sugamoto;H.Yoshikawa
• 通讯作者: H.Yoshikawa

ファルマシア

法玛西亚

• 发表时间: 2005
• 作者: Kato;D;Nakagawa M;Y.Yamaguchi et al.;H.Sasakawa et al.;S.Tashiro et al.;M.Kawasaki et al.;M.Nakasako et al.;M.Akutsu et al.;S.Tashiro et al.;加藤晃一 他;神谷由紀子 他;山口芳樹 他
• 通讯作者: 山口芳樹 他

Oxidation of archaeal peroxiredoxin involves a hypervalent sulfur intermediate

• DOI: 10.1073/pnas.0709822105
• 发表时间: 2008-04-29
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Nakamura, Tsutomu;Yamamoto, Takahiko;Inoue, Tsuyoshi
• 通讯作者: Inoue, Tsuyoshi