Investigation of the intermediary steps and electron transfer mechanism of heme degradation by heme oxygenase

血红素加氧酶降解血红素的中间步骤和电子传递机制的研究

• 批准号: 21590321
• 负责人: NOGUCHI Masato
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Kurume University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21590321/
• 关键词: 生体分子医学; ヘム分解; 酵素; 生体分子; 蛋白質; 有機化学

Heme oxygenase(HO) catalyzes the heme degradation utilizing molecular oxygen and reducing equivalents from NADPH-cytochrome P450 reductase(CPR). The purposes of this study are the characterization of electron pathway between NAPDH bound to CPR to heme bound to HO. To probe the cleavage mechanism of oxaporphyrin ring of ferrousα-verdoheme, an intermediate in the HO reaction, ferrous verdoheme-rat HO-1 complex was prepared under anaerobic conditions. Electrochemical reduction of the complex was performed under anaerobic conditions and the reduction potential for one-electron reduction of the oxaporphyrin ring of ferrous verdoheme was determined. Effects of ligands such as CO on the electrochemical reduction and the electron transfer from NADPH-cytochrome P450 reductase to the complex were investigated. In addition, the crystal structure of rat HO-1 in complex with ferrousα-verdoheme was determined.

血红素加氧酶（HO）利用分子氧和还原性等价物催化血红素降解，还原性等价物来自NADPH细胞色素P450还原酶（CPR）。本研究的目的是表征与CPR结合的NAPDH与与HO结合的血红素之间的电子途径。为探讨血红素氧合反应中间体亚铁α-绿血红素氧卟啉环的断裂机制，在厌氧条件下制备了亚铁绿血红素-大鼠血红素氧合酶1（HO-1）复合物。在厌氧条件下进行的复合物的电化学还原和还原电位的氧杂卟啉环的亚铁绿血红素的测定。研究了CO等配体对NADPH-细胞色素P450还原酶电化学还原及电子转移的影响。测定了大鼠HO-1与亚铁α-绿血红素配合物的晶体结构。

项目成果

ベルドへム-ヘムオキシゲナーゼ-1複合体の構造解析

Verdheme-血红素加氧酶-1 复合物的结构分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 佐藤秀明;杉島正一;坂本寛;東元祐一郎;福山恵一;野口正人
• 通讯作者: 野口正人

等温滴定カロリメトリーによるラットヘムオキシゲナーゼ-1の基質結合における誘導適合モデルの検討

通过等温滴定量热法检查大鼠血红素加氧酶 1 底物结合的诱导拟合模型

• 发表时间: 2009
• 作者: 岩崎浩之;ら
• 通讯作者: ら

ヘムオキシゲナーゼの分子表面で揺らぐアミノ酸残基の変異体解析

血红素加氧酶分子表面波动的突变氨基酸残基分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 原田二朗;原田英里砂;東元祐一郎;以下6名
• 通讯作者: 以下6名

ヒト由来アポ型アミド化酵素の金属再構成体を用いた反応解析

使用金属重组人脱辅基酰胺化酶进行反应分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 下川千寿;原田沙織;東元祐一郎;佐藤秀明;杉島正一;野口正人
• 通讯作者: 野口正人

Protein dynamics of heme-heme oxygenase-1 complex following carbon monoxide dissociation

一氧化碳解离后血红素-血红素加氧酶-1复合物的蛋白质动力学

• 发表时间: 2011
• 期刊: J.Raman Spectrosc. 42
• 作者: Yamaoka M.;Sugishima M.
• 通讯作者: Sugishima M.