電子伝達フラビン蛋白に含まれるAMPの役割

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哺乳類のミトコンドリアに存在する電子伝達フラビン蛋白は、二つのサブユニット(α,β)とFlavin Adenine dinucleotide(FAD),Adenosine 5'-monophosphate(AMP)の四分子の非共有結合による複合体であることを既に報告した。AMPは補酵素でもアロステリック因子でもなく、その役割は未だはっきりしていない。これまでの実験で、分離したα、β、FAD、AMPから電子伝達フラビン蛋白を再構成する際、AMPの濃度が高いほど電子伝達フラビン蛋白の再生速度が速い事を観察していた。すなわち、AMPはアセンブリの過程で何等かの役割を担っていると考えられる。本年度はこのアセンブリのメカニズムについて研究を行い、以下の成果を得た。1.αとβの結合-αとβだけを混ぜても結合は観察されなかった。2.片方のサブユニットとFAD、AMPとの結合-α、FAD、AMPを混ぜても結合しなかった。同様にβ、FAD、AMPも結合しなかった。すなわち、リガンド(FADとAMP)が結合するためには両方のサブユニットが必要である。3.αβとFADの結合-この反応は非常にゆっくりとしか進行しなかった。4.αβとAMPの結合-この反応は非常に速く、FADの結合に比べ約500倍の速さであった。5.α-β-AMP複合体とFADの結合-この反応は非常に速かった。6.まとめ-FADはαβには結合しにくいが、α-β-AMP複合体には非常に速く結合できる。一方AMPはαβに非常に速く結合できる。すなわち、AMPはFADに先んじてアポ蛋白に結合することによってアポ蛋白の構造を変化させFADを結合しやすくする働きがあることが明らかとなった。