末端酸化酵素の先祖酵素としてのNOリダクターゼの分子構造・鉄結合部位・反応

作为末端氧化酶祖先酶的NO还原酶的分子结构、铁结合位点和反应

基本信息

批准号：
11116211
负责人：
櫻井武
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kanazawa 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

Paracoccus halodenitrificansから膜結合性の一酸化窒素還元酵素(NOリダクターゼ)を精製しその分子構造・鉄結合部位・反応について検討した。分子構造に関わる成果として、構造遺伝子norCおよびnorBに加えて、下流域にコードされているnorQおよびnorDの塩基配列を決定した。norQおよびnorDが必須でありATP結合部位を有することから、これらはNORが高次構造を形成する上で不可欠なタンパクであると結論した。norCについては大量発現に成功したが、norBについては今なお模索中である。構造遺伝子から得た高次構造モデルからは、反応に必要と思われるプロトン輸送経路を見いだした。そして、分子進化論的見地から、NOリダクターゼから末端酸化酵素への分子進化の過程において、反応部位への配位グループの変更とプロトンポンプ経路の構築が必須であったことを明らかにした。ついで、反応部位について詳細な知見を得るためにNOリダクターゼに対して、分光学的にアプローチした。現在のところ直接的な証拠は得ていないが、NOの結合および反応部位である高スピンヘムbと非ヘム部位には休止状態においてはヒドロキシル基がブリッジしており、還元状態になると、このブリッジがはずれて、近位ヒスチジンが配位することがわかった。しかしながら、NOリダクターゼに摂動を与えても、現在のところ非ヘム鉄を分光学的および磁気的に直接測定することには成功しておらず、さらに詳細な検討が必要である。

研究了膜结合的一氧化氮还原酶（无还原酶）从副甲硝基苯甲酸苯甲酸中纯化及其分子结构，铁结合位点和反应。由于分子结构，除了结构基因NORC和NORB外，还确定了在下游区域编码的NORQ和NORD的基本序列。由于NORQ和NORD是必不可少的，并且具有ATP结合位点，因此我们得出结论，在形成高阶构象时也不是必需的蛋白质。尽管我们已经成功地表达了大量NORC，但我们仍在探索Norb。从从结构基因获得的结构模型中，发现反应似乎是必需的质子转运途径。从分子进化的角度来看，在分子进化过程中，从无还原酶到末端氧化酶，必须将协调组更改为反应性位点并构建质子泵途径。然后，我们从光谱型上应用于无还原酶，以获取对反应部位的详细见解。尽管目前尚无直接证据，但发现没有粘结和反应性位点的高自旋血红素B和非血红素位点在静止状态下具有桥梁，并且该桥在降低的状态时脱离了桥梁，并且近端的组氨酸坐标。但是，目前尚未在直接的光谱和磁性测量非血红素铁的直接光谱中成功进行扰动，需要进一步详细的考虑。