Experimental verification of acquisition of hemoprotein high-order functions by reverse molecular evolution

逆向分子进化获得血红素蛋白高阶功能的实验验证

• 批准号: 19570222
• 负责人: IMAI Kiyohiro
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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-19570222/
• 关键词: ヘム蛋白質; 分子進化; 分子設計; 祖先型; 遺伝子組換え; ミオグロビン; ヘモグロビン; 祖先型蛋白質; 逆分子進化; 進化系統樹

On the basis of the sequence database for proteins now available, we constructed phylogenetic trees for myoglobin and inferred the amino acid sequences for two ancestor animal's myoglobins, one for mammalian and the other for fishes (reverse evolution). These ancestral myoglobins, synthesized in E. coli, showed high oxygen affinity, stable structure and lowered autooxidation rate compared to the corresponding extant neighbor animals, North American opossum and Zebra fish. Thus, it is considered that, in mammals and fishes, myoglobin has evolved so that oxygen binding function is adapted to environments at the sacrifice of structural stability and autooxidation.

在现有蛋白质序列数据库的基础上，我们构建了肌红蛋白的系统发育树，并推断了两种祖先动物肌红蛋白的氨基酸序列，一种是哺乳动物的，另一种是鱼类的（反向进化）。这些祖先肌红蛋白，在E。大肠杆菌与邻近动物北美负鼠和斑马鱼相比，具有高的氧亲和力、结构稳定性和较低的自氧化速率。因此，人们认为，在哺乳动物和鱼类中，肌红蛋白已经进化，使得氧结合功能以牺牲结构稳定性和自氧化为代价来适应环境。

项目成果

Reduction in Hemoglobin-Oxygen Affinity Results in the Improvement of Exercise Capacity in Mice with Chronic Heart Failure.

血红蛋白-氧亲和力的降低导致慢性心力衰竭小鼠运动能力的提高。

• 发表时间: 2009
• 作者: 楠瀬賢也;他;牧山武;武田理宏;武田理宏;武田理宏;武田理宏
• 通讯作者: 武田理宏

Functional properties of mersaryl-modified hemoglobin (2)

meraryl 修饰的血红蛋白的功能特性 (2)

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Kuriyama;Y. Aki;K. Imai
• 通讯作者: K. Imai

Ghanges of near-UV CD spectra of human hemoglobin upon the R→T quaternary structure transition

人血红蛋白R→T四级结构转变时近紫外CD光谱的变化

• 发表时间: 2007
• 期刊: New Approaches in Biomedical Spectroscopy (ACS symposium series) 963
• 作者: Aki-Jin;Y.
• 通讯作者: Y.

Environmental alteration of three tryptophan residues in human adult hemoglobin (Hb A): A near-UV circular dichroism study

人类成人血红蛋白 (Hb A) 中三种色氨酸残基的环境变化：近紫外圆二色性研究

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Ohkubo;Y. Aki;K. Imai;Y. Nagai;M. Nagai
• 通讯作者: M. Nagai

Effect of Kosmotropic and chaotropic solutes on an allosteric protein under non-denaturing conditions

非变性条件下亲液和离液溶质对变构蛋白的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: A. Tsuneshige;Y. Yashiro
• 通讯作者: Y. Yashiro