オルガネラ内タンパク質の分子科学

细胞器内蛋白质的分子科学

• 批准号: 20050029
• 负责人: 小倉 尚志
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: University of Hyogo
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20050029/
• 关键词: プロトンポンプ; チトクロムc酸化酵素; 酸素活性化; 共鳴ラマン; 生体エネルギー変換; 再構成リン脂質小胞; インドールアミンジオキシゲナーゼ; フェリルオキソ型反応中間体; ミトコシドリア; 酸化的リン酸化; 呼吸調節; プロポンプ; 電子伝達系; 再構成小胞

1. 共鳴ラマンスペクトルの測定に適しだチトクロムc酸化酵素再構成ベシクル(COV)の作成法を検討した。CcOとリン脂質の量比、COV調製後の濃縮の方法などが検討課題であり、最終標品の量、呼吸調節率および共鳴ラマンスペクトルの質を指標に最適な手順を決定した。再構成時に脂質吸着ビーズを添加すると、レーザー光に対する耐性が高まることがはっきりした。また、この試料に対し、プロトン濃度勾配存在下での共鳴ラマンスペクトルを測定した。2.インドールアミン-2,3-ジオキシゲナーゼ(IDO)はヘム酵素であり、トリプトファン(Trp)に酸素分子由来の2原子の酸素を添加し、N-フォルミルキヌレニンを生成する反応を触媒する。哺乳類においてこの反応はTrp異化反応の主要経路にある。近年、Trpの代謝産物が免疫系や神経系などの異常に関係することが明らかになり、注目されている。IDOによる酸素添加反応は、従来、Fe-O-O-Trp型の反応中間体を経てO-O結合が切れることなく取り込まれると考えられてきた。本研究では、酸素化型および593nmに吸収帯を持つ新規スペクトル種の共鳴ラマンスペクトルを測定し、これら2つの反応中間体の配位構造を調べた。酸素化型の共鳴ラマンスペクトルより、酸素化型反応中間体がV_<Fe-O2>(鉄-酸素伸縮振動)モードを569cm^<-1>に示し、エンドオン型(Fe-O-O)であることがわかった。一方、酸素化型にTrpを加えて得られる593nmスペクトル種は<16>^O_2に対し798cm^<-1>にラマン線を与えたが、これは<18>^O_2では762cm^<-1>に、また<16>^O<18>^Oに対しては798cm^<-1>と762cm^<-1>に50%ずつの強度のラマン線を与えた。以上の結果から、このものがFe=O型ヘムを持つことが明らかになった。この結果は、従来提唱されてきた反応機構の再考をせまるものである。

1. A Study on the Method for the Preparation of the Recombinant CoV by Using the Acidifying Enzyme CcO, lipid ratio, concentration method after COV modulation, final standard quantity, respiratory regulation rate, and resonance quality index are all determined according to the optimal procedure. When the composition of the lipid absorption, add, add In the presence of the sample concentration matching, the resonance of the sample was determined. 2. The reaction catalyst for the formation of 2-atom acids from which the acid molecules originate is the addition of N-terminal amino acids (IDO). Mammalian anti-Trp main pathway In recent years, the metabolites of Trp have been found to be abnormal in the immune system and the nervous system. IDO is an acid addition reaction intermediate, Fe-O-O-Trp type reaction intermediate. In this study, the absorption band of the acid-based intermediate at 593nm was determined and the coordination structure of the intermediate was adjusted. The acid-type resonance and acid-type reaction intermediates are V_<Fe-O2>(Fe-acid stretching vibration) <-1>and Fe-O-O, respectively. A square, acid-type Trp is added to the 593nm, the species is <16>798 cm ^, the line is <-1><18>762 cm ^<-1><16><18>, the line is 798 cm <-1>^, the intensity is 50%, and the line is 762 cm <-1>^. The above results show that Fe=O is the most common type of iron in the world. The results of this study are as follows:

项目成果

Structure and Dynamics of Cytochrome c Oxidase as Studiedwith Resonance Raman Spectroscopy

共振拉曼光谱研究细胞色素c氧化酶的结构和动力学

• 发表时间: 2009
• 作者: 柳澤幸子・堀谷正樹・杉本宏・城宜嗣・Appelman;Evan H.・小倉尚志;石丸裕士・藤井浩・小倉尚志;Takashi Ogura
• 通讯作者: Takashi Ogura

Structural analysis of FMN and iron-sulfer clusters of the bovine heart NADH-ubiquinone oxidoreductase by resonance Raman spectra

通过共振拉曼光谱分析牛心 NADH-泛醌氧化还原酶的 FMN 和铁硫簇的结构

• 发表时间: 2009
• 作者: Masahide Hikita;Masakazu Moriyama;Takashi Ogura;Kyoko Shinzawa-Itoh;Shinya Yoshikawa
• 通讯作者: Shinya Yoshikawa

A peroxide bridge between Fe and Cu ions in the O2 reduction site of fully oxidized cytochrome c oxidase could suppress the proton pump

• DOI: 10.1073/pnas.0806391106
• 发表时间: 2009-02-17
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Aoyama, Hiroshi;Muramoto, Kazumasa;Yoshikawa, Shinya
• 通讯作者: Yoshikawa, Shinya

Red-Excitation Resonance Raman Analysis of the VFe=o Mode of Ferryl-Oxo Hemoproteins

Ferryl-Oxo 血红蛋白 VFe=o 模式的红色激发共振拉曼分析

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Am. Chem. Soc. 130
• 作者: Kenichiro Ikemura;et.al.
• 通讯作者: et.al.

代謝回転中インドールアミン2,3ジオキシゲナーゼの酸素化型およびフェリルオキソ種の検出

检测周转过程中吲哚胺 2,3 双加氧酶的含氧物种和铁氧物种

• 发表时间: 2010
• 作者: 柳澤幸子・堀谷正樹・杉本宏・城宜嗣・Appelman;Evan H.・小倉尚志
• 通讯作者: Evan H.・小倉尚志