ヘムを活性中心とする気体センサータンパク質の構造と機能の相関

以血红素为活性中心的气敏蛋白结构与功能的关系

• 批准号: 07J03507
• 负责人: 澤井 仁美
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institutes of Natural Sciences Okazaki Research Facilities
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J03507/
• 关键词: ヘムタンパク質; PASドメイン; 酸素センサー; 生物無機化学; 共鳴ラマン法; 構造機能解析; 走化性制御; X線結晶構造解析; グロビン; 酵素; ヘム; タンパク質; セカンドメッセンジャー

気体分子を生理的なエフェクターとする気体分子センサータンパク質は、各種生物の遺伝子発現制御、代謝系制御、運動性制御など様々な生理機能制御に関わっていることが明らかにされつつあり、近年、大きな注目を集める研究対象となっている。ヘムタンパク質が気体分子のセンサーとして機能するためには、生理的エフェクターとして機能する特定の気体分子が選択的にヘム鉄に結合し、それに伴う構造変化がタンパク質全体に伝わることで機能が発現されると考えられる。この機能が正常に発現するためには、ヘムおよびその近傍にあるアミノ酸側鎖が気体分子を選択的に認識し、エフェクターとして機能する特定の気体分子がヘム鉄に結合したときのみ構造変化が生じなければならない。しかし、多くの気体分子センサータンパク質では、このような気体分子の認識・感知やそれに続く構造変化と機能発現に関する分子メカニズムは未解明である。本年度は、緑膿菌Pseudomonas aerginosa中に含まれ、酸素に対する走化性シグナルトランスデューサーとして機能すると推定されていたAer2タンパク質が、ヘム含有PASドメインをセンサードメインとして利用している新規な酸素センサータンパク質であることを明らかにした。ヘム含有PASドメインを有する走化性シグナルトランスデューサーは、Aer2が世界で最初の例であった。本研究において、各種変異体を調製し、それらを対象として共鳴ラマン分光法などの各種分光学的測定により、Aer2タンパク質の構造機能相関解明を目的とした研究を実施した。その結果、Aer2がこれまでに例の無い新規な酸素センサータンパク質であることを見出した。

In recent years, great attention has been paid to the study of molecular physiology, molecular biology, gene production control, metabolic system control, motor control, physiological function control, etc. The molecular structure of a molecule is different from the molecular structure of a molecule. The molecular structure of a molecule is different from the molecular structure of a molecule. The function of this molecule is to recognize the molecular structure of the molecule selected from the group consisting of iron, iron. The understanding and perception of molecular structure and function development of multi-molecular systems are not yet understood. This year, Pseudomonas aeruginosa contains a new type of acid in the form of a chemical substance. It is estimated that it has a new type of acid in the form of a chemical substance. The first example of a system that contains PAS parameters is the first example of an Aer2 system. This study aims to investigate the structural and functional correlation between different kinds of materials, such as optical resonance spectroscopy and optical spectroscopy. As a result, Aer2 was found to be a new type of acid.

项目成果

ヘム含有PASドメインを有する新規なセンサータンパク質の性質

具有含血红素 PAS 结构域的新型传感器蛋白的特性

• 发表时间: 2010
• 作者: Nagata M;Kaito C;Numata S;Sekimizu K;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai;澤井仁美
• 通讯作者: 澤井仁美

Crystal Structure of the Michaelis Complex of a Novel Heme Enzyme, Aldoxime Dehydratase.

新型血红素酶醛肟脱水酶米氏复合物的晶体结构。

• 发表时间: 2009
• 作者: Nagata M;Kaito C;Numata S;Sekimizu K;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai;澤井仁美;澤井仁美;澤井仁美;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai
• 通讯作者: Hitomi Sawai

新規なヘム含有型アルドキシム脱水酵素の反応機構

一种新型含血红素醛肟脱水酶的反应机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Nagata M;Kaito C;Numata S;Sekimizu K;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai;澤井仁美;澤井仁美;澤井仁美;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai;澤井仁美
• 通讯作者: 澤井仁美

X-ray crystal structure of the Michaelis complex of aldoxime dehydratase.

醛肟脱水酶米氏复合体的 X 射线晶体结构。

• 发表时间: 2009
• 期刊: J.Biol.Chem. 284(46)
• 作者: H. Sawai;H. Sugimoto;Y. Kato;Y. Asano;Y. Shiro;S. Aono
• 通讯作者: S. Aono

新規なヘム酵素(アルドキシム脱水酵素)のX線結晶構造

新型血红素酶（醛肟脱水酶）的 X 射线晶体结构

• 发表时间: 2009
• 作者: Nagata M;Kaito C;Numata S;Sekimizu K;Hitomi Sawai;Hitomi Sawai;澤井仁美;澤井仁美
• 通讯作者: 澤井仁美