部位特異的変異法によるNO合成酵素の電子移動機構と酸素分子活性化機構の解明

利用定点诱变阐明NO合酶的电子转移机制和氧分子激活机制

• 批准号: 10129201
• 负责人: 清水 透
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10129201/
• 关键词: 一酸化窒素; P450; 酸素活性化; 自動酸化速度; アルギニン; プテリン; 一酸化窒素合成酵素; ヘム酵素

生体内において極めて重要な働きをする伝達物質、一酸化窒素NO、をアルギニンから合成する神経型NO合成酵素(以下NOSと略す)の構造一機能相関、特に電子伝達及び酸素分子活性化の機構について研究した。1. NOSはL-Argから2段階の一酸素添加反応を経てNOを合成する。NOSはP450型ヘムを活性部位に保持している。NOSにおいても、P450と同様にAsp/Glu及びThrがO-O解裂に関与しているのではないかと考えて、神経型NOSで良く保存されたAsp314,Thr315を変異させて、それら変異体の反応活性を調べた。これら変異体の反応活性はP450の対応する変異体の挙動と非常に良く似たものであった。2. 神経型NOSの自動酸化速度を始めて測定した。自動酸化速度は3相より成っていた。この速度は、誘導型NOSの酸化酵素ドメインの自動酸化速度にくらべて2桁速かった。基質のL-Argやそれに類似した阻害剤の添加によって、特に、第1相及び第2相の酸化速度は著しく低下した。プテリンは第2相の割合を著しく増加させた。いっぽう、プテリンの存在下、基質や阻害剤によって酸化速度は変化しなかったが、反応中間体であるOH-L-Argによって第1相の酸化速度は著しく低下した。これらのことより、(1)L-Argは酸素結合型NOSを安定化する。(2)プテリンは酸素結合型NOSの自動酸化速度に影響を与えるが、その効果は、基質、阻害剤、中間体とは異なる。(3)中間体は自動酸化速度に基質とは異なる効果を与える。が示唆された。

In vivo, it is very important to study the synthesis of NO synthesis enzymes (the following NOS synthase) in vivo, such as asphyxiate monosodium glutamate, and the molecular activation of amino acid molecules. 1. NOS, L-Arg, 2-segment, mono-acid, anti-acid, NO synthesis. The active part of NOSINGP450 was kept in the active part. NOS

项目成果

Sato,H.,Shimizu,T.: "Autoxidation Rates of Neuronal Nitric Oxide Synthase:Effects of the Substrates,Inhibitors,and Modulators" Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 845-849 (1998)

Sato, H., Shimizu, T.：“神经元一氧化氮合酶的自氧化率：底物、抑制剂和调节剂的影响”Biochem.Biophys.Res.Commun.253。

Sato,H.,Shimizu,T.: "CO Binding Studies of Nitric Oxide Synthase:Effects of the Substrate,Inhibitors and Tetrahydrobiopterin" FEBS Letters. 430. 377-380 (1998)

Sato,H.,Shimizu,T.：“一氧化氮合酶的 CO 结合研究：底物、抑制剂和四氢生物蝶呤的影响”FEBS 快报。

Sagami,I.,Shimizu,T.: "The Crucial Roles of Asp314 and Thr315 in the Catalytic Activation of Molecular Oxygen by Neuronal Nitric-oxide Synthase" J.Bio.Chem.273. 2105-2108 (1998)

Sagami,I.,Shimizu,T.：“Asp314 和 Thr315 在神经元一氧化氮合酶催化激活分子氧中的关键作用”J.Bio.Chem.273。

Nakano,K.,Shimizu,T.: "Chiral Recognition at the Heme Active Site of Nitric Oxide Synthase is Markedly Enhanced by L-Arginine and Tetrahydrobiopterin" Biochem.Biophys.Res.Commun.248. 767-772 (1998)

Nakano,K.，Shimizu,T.：“L-精氨酸和四氢生物蝶呤显着增强了一氧化氮合酶血红素活性位点的手性识别”Biochem.Biophys.Res.Commun.248。