Structural Study of the Mechanism of Hydrogen Activation on Ni-enzymes

镍酶氢活化机制的结构研究

• 批准号: 22370061
• 负责人: HIGUCHI Yoshiki
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22370061/
• 关键词: ヒドロゲナーゼ; X線結晶解析; 反応機構; Ni酵素; 燃料電池

We have studied newly found NAD+-reducing four subunits [NiFe] hydrogenase and O_2-tolerant membrane-bound [NiFe] hydrogenase (MBH) in this project. In 2010-2012, we have developed the new protocols for inoculation of the bacterium and purification for NAD+-reducing four subunits [NiFe] hydrogenase. For MBH, the x-ray crystal structures of as-isolated, H2-reduced and chemically super-oxidized MBH at high resolution has been successfully determined. Overall structure of the molecule and the coordination geometry of the Dinuclear Ni-Fe active site of the MBH are almost identical to those of the standard O_2-sensitive [NiFe] hydrogenase. The proximal iron-sulfur (Fe-S) cluster, however, has a [4Fe-3S]-6Cys structure. When the enzyme is chemically oxidized, the cluster supplies additional electrons to the Ni-Fe active site, and a deprotonated amide nitrogen of the polypeptide backbone coordinates the Fe atom stabilizing the super-oxidized state of the cluster.

我们研究了新的项目在该项目中研究了新发现的NAD+还原四个亚基[Nife]氢化酶和O_2耐受性膜结合[Nife]氢酶（MBH）。在2010 - 2012年，我们开发了用于接种细菌和纯化NAD+恢复四个亚基[Nife]氢化酶的新方案。对于MBH，在高分辨率下，已成功确定了AS溶解，降低和化学的超级氧化MBH的X射线晶体结构。 MBH的双核Ni-Fe活性位点的分子的总体结构和配位几何形状几乎与标准O_2敏感[Nife]氢化酶的几乎相同。但是，近端铁硫（FE-S）簇具有[4FE-3S] -6CYS结构。当将酶化学氧化时，簇向Ni-Fe活性位点提供了其他电子，而多肽骨架的去质子化酰胺氮坐标会坐着Fe原子稳定群集的超氧化状态。

项目成果

ウマシトクロムcおよび緑膿菌シトクロムc_<551>の多量体形成

马细胞色素 c 和铜绿假单胞菌细胞色素 c_<551> 的多聚体形成

• 发表时间: 2011
• 作者: 廣田俊;等
• 通讯作者: 等

X 線照射によるマルチ銅活性中心の構造変化

X射线照射引起的多铜活性中心的结构变化

• 发表时间: 2012
• 作者: Kanai;A.;小森博文，片岡邦重，櫻井武，宮崎健太郎，樋口芳樹
• 通讯作者: 小森博文，片岡邦重，櫻井武，宮崎健太郎，樋口芳樹

ヒドロゲナーゼの新規酸素耐性機構 -膜結合型[NiFe]ヒドロゲナーゼ

氢化酶的新型耐氧机制——膜结合[NiFe]氢化酶

• 发表时间: 2012
• 期刊: 化学
• 作者: Masumi Takayama;Hiroo Kenzaki;Shoji Takada;矢野直峰 他;庄村康人，樋口芳樹
• 通讯作者: 庄村康人，樋口芳樹

Crystallization and X-ray Analysis of ATP-sulfurylase from Sulfate-reducing Bacteria

硫酸盐还原菌 ATP-硫酸化酶的结晶和 X 射线分析

• 发表时间: 2011
• 作者: M. Taketa;Y. Shomura and Y. Higuchi
• 通讯作者: Y. Shomura and Y. Higuchi

マルチ銅酸化酵素の構造解析

多种铜氧化酶的结构分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 小森博文;等
• 通讯作者: 等