生体金属による小分子の活性化

生物金属活化小分子

基本信息

批准号：
08249102
负责人：
森島績
金额：
$ 105.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き、森島らは、いくつかのアミノ酸置換西洋わさびペルオキシターゼ(HRP)を作製し、ペルオキシターゼ反応における近位側芳香族アミノ酸残基の役割について検討を行った。本年度は、近位側にチロシン残基を導入したHRPの2種の変異体F179Y(Phe179-〉Tyr)、F221Y(Phe221->Tyr)を作製し、プロスタグランジン合成酵素(PGHS)でみられるような反応中間体としてのチロシンラジカルが生成するかどうか検討した。その結果、Phe179位にチロシン残基を導入した変異HRPはそのESRスペクトルから、PGHSでみられるようなチロシンラジカルを生成していることが明らかになった。一方、Trpの導入でトリプトファンラジカルが生成したPhe221位では、一般に酸化され易いとされているチロシン残基を導入してもポルフィリンラジカルしか生成せず、このことは、蛋白質中のアミノ酸残基がラジカルになるかどうかは、アミノ酸固有の性質やポルフィリンからの距離だけではなく、そのアミノ酸の置かれた環境が大きく影響するものと考えられた。渡辺は、ヘム近傍のアミノ酸を置換したミオグロビンを種々のヘム酵素のモデルとして、用い、ミオグロビンにおいてもヘム周辺に適切なアミノ酸置換を行うことで、ペルオキシターゼやチトクロムP450と同様な反応中間体や触媒活性が実現できることを明らかにした。長谷は、いくつかのアミノ酸置換亜硫酸還元酵素を作製し、その基質認識機構や還元機構を検討した。城は一酸化窒素還元酵素の高分解能のX線構造解析と、そのイソシアニド複合体の可視吸収・赤外分光測定を用いて、一酸化窒素還元の分子機構を検討した。郷はペルオキシターゼなど多くの金属結合蛋白質のモジュール構造を明らかにすることにより、金属結合部位を形成する普遍的なモジュールを推定した。

去年，Morishima等。产生了几种氨基酸取代的辣根过氧化物酶（HRP），并检查了近端芳族氨基酸残基在过氧化物酶反应中的作用。今年准备了两种HRP，F179Y（PHE179-> Tyr）和F221Y（Phe221-> Tyr）的两种变体，这些变体已经介绍了近端酪氨酸残留物，我们研究了酪氨酸自由基作为反应中间体（例如在Prostaglandin Synthase（Pphs pghs）中所见的酪氨酸自由基）。结果，有人发现，在179位引入酪氨酸残基的突变体HRP正在产生PGHS中所见的酪氨酸自由基。 On the other hand, at the Phe221 position, which was generated by the tryptophan radical when Trp was introduced, only porphyrin radicals were generated even when a tyrosine residue, which is generally thought to be easily oxidized, was introduced, and this was thought to have a major effect on whether the amino acid residues in the protein become radicals, not just the inherent properties and distance from the porphyrin, but also the environment in which the氨基酸位于。沃特纳贝（Watanabe）透露，肌红蛋白已被血红素附近的氨基酸代替，可以用作各种血红素酶的模型，并且通过在肌红蛋白中执行血红素周围的适当氨基酸取代，可以实现类似于类似于过氧化物酶和细胞染料酶P450的反应中间体和催化活性。 HASE产生了几种氨基酸取代的亚硫酸盐还原酶，并检查了其底物识别和还原机制。 Shiro利用一氧化氮还原酶以及异氰酸酯复合物的视觉吸收率和视觉吸收率的高分辨率X射线结构分析研究了一氧化氮还原的分子机制。通过阐明许多金属结合蛋白的模块化结构，例如过氧酶，Satoshi推导了形成金属结合位点的通用模块。