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アルブミンープロトヘム複合体の部位特異的分子変換による安定酸素錯体の創製

通过白蛋白-原血红素复合物的位点特异性分子转化产生稳定的氧复合物

基本信息

批准号：
20750142
负责人：
中川晶人
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

Leu-185にHisを変異導入したヒト血清アルブミン(rHSA)と鉄プロトポルフィリンlX(ヘム)の複合体(rHSA-heme)は、ヘモグロビンと同じように酸素を吸脱着できる合成ヘムタンパク質であり、人工酸素運搬体としての医療利用が期待できる。我々はその酸素結合能を詳細に検討する過程で、酸素親和性が2成分存在することを明らかにした。これは、ヘムの配向がrHSA内で2種類存在するためであり、低酸素親和性成分は酸素運搬効率を低下させると考えられる。もしヘムポケット入口を狭め、ヘムの配向を制御できれば、酸素親和性が1つになり、安定な酸素錯体が得られると推測される。本研究では、酸素親和性が1成分のrHSA-hemeを得るために、ヘムと塩橋を形成しているHis-146及びLys-190に着目、それらをよりかさ高で強塩基性のArgに置換したrHSA-hemeを合成し、その酸素結合解離過程を検討した。部位特異的分子変換により、His-146またはLys-190にArgを導入すると、得られたrHSA-hemeの酸素親和性は1つになり、酸素親和度(6〜9Torr)はヒト赤血球の値(8Torr)とほぼ同等となった。Argを導入していないrHSA-hemeの酸素解離速度定数(koff)が0.2, 2.1(ms-1)(2成分)であったのに対し、Argを導入すると、koffは約0.4(ms-1)(1成分)となった。rHSA-heme CO錯体のラマンスペクトルでは、Arg導入によりυ(Fe-CO)が2種類(493,525cm-1)から、1種類(493cm-1)となった。以上の結果から、Argを導入すると、ヘムの配向が1種類に固定され、低酸素親和性成分が消失すると考えられる。このrHSA-hemeは酸素運搬効率のより高い人工酸素運搬体となりうる。

Leu-185 Histologically introduced したヒトserum アルブミン(rHSA) and と鉄プロトポルフィリンlX(ヘム) complex (rHSA-h eme)は, ヘモグロビンと Same as じように acid element をsuction and removal できるsynthetic ヘムThe artificial acid transporter and artificial acid transporter are expected to be used in medical applications. We have a detailed description of the acid binding energy and acid binding process, and the acid affinity and the presence of the 2 components. There are 2 types of これは and ヘムのaligned がrHSA, するためであり, and the low acidity affinity component means that the acid transport efficiency is low and させると卡えられる.もしヘムポケット entrance を narrow め, ヘムのalignment をcontrol できれば, acid element Affinity が1つになり, stability anacid mismatch body がget られると speculate される. In this study, acid affinity が1 component のrHSA-heme るるために, ヘムと塩 Bridge をformation しているHis-146 and びLys-1 90に目, それらをよりかさ高で Strong basicity のArg に substitution したrHSA-heme を synthesis し, その acid element binding and dissociation process を検した. Site-specific molecular replacement, His-146, Lys-190, Arg, introduction, and derivation, rHSA-hem The acid affinity of e is は1つになり, the acid affinity (6~9Torr) and the erythroblast の値 (8Torr) are the same as となった. ArgをIntroductionしていないrHSA-heme acid dissociation rate constant (koff)が0.2, 2.1 (ms-1) (2 components) であったのに対し, Arg を import すると, koff は approximately 0.4 (ms-1) (1 component) となった. rHSA-heme CO complex body, Arg import によりυ (Fe-CO), 2 types (493,525cm-1), 1 type (493cm-1), となった. The result of the above is that the Arg is introduced, the alignment is fixed, and the low acid affinity component disappears.このrHSA-heme is an artificial acid transporter with high acid transport efficiency.