うるしラッカ-ゼの有する三角銅クラスタ-の構造と役割

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うるしラッカ-ゼのpH依存性を詳細に調べることにより、タイプICuがアルカリ性側で自動還元を受けることを見い出した。また、タイプII銅を選択的に除去した誘導体もまたアルカリ性側で自動還元を受けるが、これに伴って、本来EPR検出されることのないタイプIII銅がEPR検出メト状態へと変化することがわかった。これらの知見によって、構造に関する情報の極めてとぼしいタイプIIICuの立体構造が、四面体的に大きくひずんだテトラゴンであって、ヘモシアニンやチロシナ-ゼの活性部位との類似が高いことが明らかとなった。さらに、タイプIICuの存在がタイプIIICuの酸化還元反応性や酸素活性化機能などを調製する役割をになっていることもわかった。すなわち、タイプIICuとタイプIII銅は三角形のクラスタ-を形成することにより,タイプIIICuサイトにおける酸素分子の結合、O-o結合の切断が円滑に進むのである。このような反応メカニズムはチトクロムCオキシダ-ゼのそれとの類似性が大変高く、生体系におけるもっとも重要な反応のしくみがときあかされつつあると言える。同様の知見はキノコのラッカ-ゼやきゅうりのアスコルビン酸(ビタミンC)酸化酵素においても得ることが出来た。また、タイプIIまたはタイプIIICuをCo(II)に選択的に置換することに成功し、MCDやFSRによる検討を行ない、活性中心に関する情報を得た。さらに、タイプIICuサイトのCo(II)置換体のpH依存性から、やはりタイプIICu結合部位がタイプIIICu結合部位に著しく近接しており、タイプIICu結合部位に置換されたCo(II)がタイプIICuの酸化状態をコントロ-ルしているという知見がサポ-トされた。