ヘムオキシゲナーゼによるヘム分解の中間過程の解析

血红素加氧酶降解血红素的中间过程分析

• 批准号: 08680675
• 负责人: 吉田 匡
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08680675/
• 关键词: ヘムオキシゲナーゼ; オキシゲナーゼ; 酸素活性化機構; ヘム; ヘムの分解; CO; ビリベルジン; ビリルビン

ミクロソーム酵素であるヘムオキシゲナーゼには二つのイソ酵素があり,HO-1,HO-2と呼ばれている.両酵素ともヘムをヒドロキシヘム,ベルドヘム,ビリベルジン・鉄錯塩を経てビリベルジンに酸化的に分解する.本酵素は単純蛋白質であるが基質であるヘムを結合してできた酵素・基質複合体はヘム蛋白質の性質を持ち,その吸収像はミオグロビンのそれと酷似する.本酵素による反応ではヘムが酸素活性化のための補欠分子族としても機能している.従って,ミオグロビン型のヘムがどのように酵素を活性化できるかは興味深い.私共は先に本酵素にヘムが結合するとき,そのHis25を第五配位子(近位His)とすることを見いだした.然し,酸素の結合や活性化に関与すると思われる第六配位子については種々論議はあるものの未だ特定されていない.HO-1,HO-2の両酵素間あるいはそれぞれの酵素の動物種間で高度に保存されている部位があり,そのなかにHis132がある.従ってこのHis132が第六配位子である可能性が高いと推測されてきた.実際,1996年に米国のWilksらによってそうであると報告された.然し私共はその前年にHis132はヘム分解活性には関与していない事を既に報告しているので,再度この食い違いを検討した.その結果,やはりHis132は第六配位子ではない事を再確認し,更に両者の相違が何故生じたのかについても検討し以下の見解を得た.His132を他のアミノ酸に換えると大腸菌内で封入体として発現される.その封入体の尿素処理によって得られた再生酵素は本来の高次構造に戻ったもの(活性型)とどこかに異常のあるもの(不活性型)との混合物であったため,Wilksらが誤解したのであろう.

ミクロソームEnzyme であるヘムオキシゲナーゼには二つのイソEnzyme があり,HO-1,HO-2とHUばれている.両Enzyme ともヘムをヒドロキシヘム,ルドヘム,ビリベルジン・鄄码婩を経てビリベルジAcidified に decomposition enzyme. This enzyme is a pure protein and the matrix is combined with the enzyme and matrix complex. The properties of the combined はヘムprotein are similar to はミオグロビンのそれと.ヘムAcid activated のための molecular family としてもfunctional している.従って, ミオグロビン type のヘムがどのようにzyme をActivated できるかはinteresting deep い.Private public は first に本zyme にヘムがcombination するとき, そのHis25をThe fifth ligand (proximal His) とすることを见いだした.Ranし, the binding and activation of the acid element に关与すると思われるSixth coordination site についてはkind 々 Discussion はあるものの不だSpecific されていない.HO-1,HO-2の両enzymeあるいはそれぞれのzyme のanimal species でHighly preserved されているparts があり, そのなかにHis132がある.従ってこのHis132がThe possibility of the sixth coordination position であるが高いとspeculationされてきた.実记,199 6 years of the country's Wilks reportヘムDecomposition activity of にはrelated and していない事を久にreport しているので, again この食いviolation いを検 Discussion of した.その results , やはりHis132はThe sixth coordination position is ではない事を reconfirmedし, the reason why the updated person is inconsistent is born じたのかについても検検しThe following insights are obtained.His132をhis のアミノacidにchangeえるとcoliform bacteria are enclosed in the bodyとして発appearされる.そのEnclosed body urea treatment によって got られたregenerated enzyme はoriginal high-order structure に戻ったもの (active type) とどこかにAbnormal のあるもの(Inactive type)とのmixture であったため,WilksらがMisunderstanding したのであろう.

项目成果

Matera KM, Takahashi S. et al.: "Oxygen and one reducing equivalent are both required for the conversion of α-hydroxy heme to verdoheme in heme oxygenase" J. Biol. Chem.271・12. 6618-6624 (1996)

Matera KM、Takahashi S. 等人：“血红素加氧酶中 α-羟基血红素转化为绿血红素都需要氧气和一种还原当量”J. Biol. 271·12 (1996)。

Maeshima H, Sato M. et al.: "Participation of altered upetream stimulatory factor in the induction of rat heme oxygenase-1 by cadmium" Nucleic Acido Res.24・15. 2959-2965 (1996)

Maeshima H、Sato M.等：“镉诱导大鼠血红素加氧酶-1的改变的上流刺激因子的参与”Nucleic Acido Res.24・15（1996）。

Matera KM, 2hou H. et al.: "Histidine-132 does not stabilize a distal water ligand and is not an important residue for the enzyme activity in heme oxygenase-1" Biochemistry. (印刷中). (1997)

Matera KM, 2hou H. 等人：“Histidine-132 不能稳定远端水配体，并且不是血红素加氧酶 1 中酶活性的重要残基”（出版中）。

Takahashi S.,Matera KM et al.: "Resonance Raman spectroscopic characterization of α-hydroxy heme and verdoheme complexes of heme oxygenase" Biochemistry. 36・6. 1402-1410 (1997)

Takahashi S.、Matera KM 等：“血红素加氧酶的 α-羟基血红素和 verdoheme 复合物的共振拉曼光谱表征”生物化学 36・6（1997）。