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コレラ菌由来ナトリウム輸送性ＮＡＤＨ－キノン酸化還元酵素の生物有機化学的研究

霍乱弧菌钠转运 NADH-醌氧化还原酶的生物有机化学研究

基本信息

批准号：
16J02535
负责人：
伊藤剛
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、独自に合成した光反応性ユビキノン（PUQ-3）を用いてコレラ菌由来のNa+-NQRに対する光親和性標識実験を行った。その結果、Na+-NQRを構成する6個のサブユニットのうち、NqrAサブユニットが特異的に標識され、”solvent-accessible cavity”と呼ばれる洞窟様の空間を構成するLeu32-Met39あるいはPhe131-Lys138の領域にユビキノン結合部位が存在することが明らかになった。一方、Na+-NQRの阻害剤としては、オーラシン類縁体のHQNOが報告されているが、その阻害活性はμMオーダーとさほど強くない。そこで、所属研究室が保有するオーラシン類のライブラリーについてスクリーニングを進め、HQNOの1000倍の阻害活性を示す化合物オーラシンD-42 (AD-42)を見出した。次に、AD-42を鋳型としてキノロン骨格、あるいは側鎖末端に光反応性基（アジド基）を導入した[125I]PAD-1と[125I]PAD-2をそれぞれ合成し、コレラ菌Na+-NQRに対する光親和性標識実験を行った。その結果、[125I]PAD-1と[125I]PAD-2は、NqrBサブユニットのN末端領域のArg43-Lys54とTrp23-Gly89をそれぞれ特異的に標識した。2014年に報告されたコレラ菌Na+-NQRの結晶構造に基づくと、ユビキノン結合部位とキノンへの電子供与体であるリボフラビンの距離は約40Åも離れており、両サブユニットの大きな構造変化を前提としない限り、RBFとユビキノンの間で電子伝達は起こり得ない。阻害剤の結合部位は、NqrAを細胞膜に固定しているNqrBのN末端領域にあったことから、阻害剤はユビキノンに対して拮抗的に作用するのではなく、N末端領域の予想される構造変化を“くさび”としてはたらいて阻害していることが示唆された。

The applicant has independently synthesized the photoreflective PUQ-3 (PUQ-3) using the Na+-NQR に対するphotoaffinity marker derived from PUQ-3.そのRESULT, Na+-NQRを constitutes する6 pieces of のサブユニットのうち, NqrAサブユニットがspecific にidentifier され, "solvent-accessible cavity"とHUばれる Cave様のspaceを composedするLeu32-Met39あるいはPh The field of e131-Lys138 is the binding site of the binding site. One side, Na+-NQR's blocking agent, オーラシンkind's bodyのHQNOがreportされているが, そのblocking activity はμMオーダーとさほど强くない. It is owned by the affiliated research laboratory HQNO's 1,000-fold inhibitory activity compound オーラシンD-42 (AD-42)を见出した.に, AD-42 を鋳 type としてキノロン skeleton, あるいは side lock terminal に light reflective base (アジド base) を imported した[125I]P AD-1と[125I]PAD-2をそれぞれsyntheticし,コレラNa+-NQRに対するphotoaffinity label実験を行った.そのRESULTS, [125I]PAD-1と[125I]PAD-2は, NqrBサブユニットのN terminal domainのArg43-Lys54とTrp23-Gly89をそれぞれspecificにidentificationした. 2014 report on the crystal structure of the bacterium Na+-NQRと, ユビキノンjunction part とキノンへのelectron donor and body であるリボフラビンのAbout 40Å awayとしないlimitり、RBFとユビキノンの间で电伝达は起こり得ない. Blocking agent binding site, NqrA fixed cell membrane, NqrB N-terminal domain, blocking agent binding site Antagonistic action, structural modification of the N-terminal domainを"くさび"としてはたらいて hinders していることがshows instigation された.