酸素の活性化や活性酸素の無毒化を行なう銅含有酵素の触媒反応

含铜酶的催化反应，活化氧并解毒活性氧

• 批准号: 01F00252
• 负责人: 櫻井 武
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00252/
• 关键词: マルチ銅オキシダーゼ; ラッカーゼ; ビリルビンオキシダーゼ; 酸素還元; 反応中間体; 三核銅クラスター; 銅タンパク質; 三核銅センター; 活性酸素; 酸素毒

平成14年度の研究において肝機能の臨床検査薬として利用されている不完全糸状菌Myrothecium verrucaria由来のビリルビンオキシダーゼの組換え体は天然型酵素と異なるフォームで発現していることを明らかにしたが,このフォームについてさらに詳しく検討した。その結果,タイプ2銅とタイプ3銅からなる三核銅部位において,水酸基がタイプ2銅と一方のタイプ3銅との間で架橋していることがわかった。あるいはこれらが還元された状態にあり,もう一つのタイプ3銅が磁気的に孤立してESRスペクトルで検出されていることがわかった。このESRシグナルは低分子系では観測されたことにない極めて異常なCu(II)由来のシグナルである。このような休止状態の相違にもかかわらず,組換え体は,天然型酵素と同様の反応を行い,酸素還元種が観測できることがわかった。また,反応のターンオーバーが一回完結すると,組換え体の酸素還元部位は天然型酵素と同じ状態に至ることがわかった。すなわち,休止状態の三核銅部位は,酵素反応中には存在しないフォームで存在していることがわかった。一方,ビリルビンオキシダーゼのミュータントを数種類作成した。タイプ1銅に配位したMetをGlnに変異させたところ,天然型酵素の反応では観測するのが困難な酸素還元種が容易に検出されることを見出したが,時間の関係上,予備データの取得にとどまった。また,マルチ銅オキシダーゼで保存されているAspが酸素還元種へのプロトンソースであると予測し,このアミノ酸のAla変異体を作成したところ,非配位性アミノ酸であるにも関わらず,三核銅部位には,平均1個しか銅が入らないことがわかった。この事実から,このAsp残基は酸素還元だけではなく酸素還元部位の構造形成にも重要であることがわかった。

In the Heisei 14 fiscal year, <s:1> research on liver function にお て て and <s:1> clinical 検 drug examination と <s:1> て て utilized されて る る Myrothecium Verrucaria origin の ビ リ ル ビ ン オ キ シ ダ ー ゼ の group in え body は と different type natural enzyme な る フ ォ ー ム で 発 now し て い る こ と を Ming ら か に し た が, こ の フ ォ ー ム に つ い て さ ら に detailed し く beg し 検 た. そ の results, タ イ プ 2 bronze と タ イ プ 3 copper か ら な る three nuclear copper parts に お い て, water acid radical が タ イ プ 2 bronze と side の タ イ プ 3 copper と の で Bridges between し て い る こ と が わ か っ た. あ る い は こ れ ら が also yuan さ れ た state に あ り, も う a つ の タ イ プ 3 copper が magnetic 気 に isolated し て ESR ス ペ ク ト ル で 検 out さ れ て い る こ と が わ か っ た. こ の ESR シ グ ナ ル は low molecular system で は 観 measuring さ れ た こ と に な い extremely め て abnormal な Cu (II) origin の シ グ ナ ル で あ る. こ の よ う な inactivity の conceives に も か か わ ら ず, set in え は body, type of natural enzyme と with others の anti 応 を い, acid, also yuan kinds が 観 measuring で き る こ と が わ か っ た. ま た, anti 応 の タ ー ン オ ー バ ー が end time す る と, の acid element also yuan group in え body parts は type natural enzyme と with に じ state to る こ と が わ か っ た. Three nuclear す な わ ち, inactivity の は copper parts, enzyme in reverse 応 に は exist し な い フ ォ ー ム で exist し て い る こ と が わ か っ た. On one side, the types of numbers are made as ビリ ビリ ビ ビ ビ キシダ キシダ ゼ ゼ ゼ <s:1> ュ タ タ トを トを トを. タ イ プ 1 copper に ligand し た Met を Gln に - different さ せ た と こ ろ, type of natural enzyme の anti 応 で は 観 measuring す る の が difficult な acid, also yuan kinds が easy に 検 out さ れ る こ と を shows し た が, time の masato on, reserve デ ー タ の obtain に と ど ま っ た. ま た, マ ル チ copper オ キ シ ダ ー ゼ で save さ れ て い る Asp が acid, also yuan kinds へ の プ ロ ト ン ソ ー ス で あ る と be し, こ の ア ミ ノ acid の Ala - variant を made し た と こ ろ, non coordination ア ミ ノ acid で あ る に も masato わ ら ず, three nuclear copper parts に は, average 1 し か ら が into copper な い こ と が わ か っ た. こ の things be か ら, こ の Asp residue は acid element also yuan だ け で は な く acid element also yuan parts の に structure formation も important で あ る こ と が わ か っ た.

项目成果

新田一朋: "Primary Structure of a Japanese Lacquer Tree Laccase as a Prototype Enzyme of Multicopper Oxidases"Journal of Inorganic Biochemistry. 91・1. 125-131 (2002)

新田和友：“作为多铜氧化酶原型酶的日本漆树漆酶的初级结构”无机生物化学杂志 91・1（2002）。

櫻井武: "Authentic and Recombinant Bilirubin Oxidases are in Different Resting Forms"Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 67・5(印刷中). (2003)

Takeshi Sakurai：“真实的和重组的胆红素氧化酶处于不同的静止形式”Bioscience Biotechnology and Biochemistry 67・5（印刷中）。

櫻井, 武: "Authentic and Recombinant Bilirubin Oxidases are in Different Resting Forms"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67・5. 1157-1159 (2003)

樱井武：“真实胆红素氧化酶和重组胆红素氧化酶处于不同的静止状态”Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67・5 (2003)。

清水, 厚志: "Type III Cu Mutants of Myrothecium verrucaria Biilirubin Oxidase"J.Biochem.. 133・6. 767-772 (2003)

Shimizu Atsushi：“疣状漆斑菌胆红素氧化酶的 III 型 Cu 突变体”J.Biochem.. 133・6 (2003)。