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Secific hydrogen-bonding networks responsible for selective O\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e sensing of\u003cbr /\u003e           HemAT-Bs\u003cbr /\u003e\u003cbr /\u003e  これまで行われた研究の結果,O\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e結合型HemAT-Bsではヘムに結合したO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003eに対して\u003cbr /\u003eThr95が水素結合を形成することが明らかとなっている.しかし,この水素結合が\u003cbr /\u003eHemAT-Bsによる選択的なO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e認識に関与しているかどうかは十分解明されていない.第2\u003cbr /\u003e章では,共鳴ラマン分光法を用いてHemAT-Bsによる選択的02認識機構について解明した\u003cbr /\u003e研究結果を述べる.\u003cbr /\u003eCO結合型およびNO結合型HemAT-Bsの共鳴ラマンスペクトルを解析した結果,HemAT-Bs\u003cbr /\u003e中のヘムに結合したCOとNOは周辺残基と水素結合を形成しないことがわかった.すなわ\u003cbr /\u003eち,HemAT-Bsは選択的O\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e感知のために,O\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003eに対してのみ水素結合を形成するための特有\u003cbr /\u003eの機構を有していると推定された.さらにこれらのスペクトルとO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e結合型のスペクトルと\u003cbr /\u003eを比較し詳細に解析した結果,O\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003eがヘムに結合した場合のみでヘムプロピオン酸とHis86\u003cbr /\u003eの間に水素結合が形成されていることがわかった.さらに,H86A変異体では野生型で存在\u003cbr /\u003eするThr95とヘムに結合したO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e間に直接の水素結合が存在しないことを見出した.これらの\u003cbr /\u003e結果より,His86とヘムプロピオン酸間の水素結合は,Thr95が02と直接水素結合を形成す\u003cbr /\u003eるために必須であると結論づけた.\u003cbr /\u003e  以上の結果から,以下のようなHemAT-BsのO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e選択的感知機構を提案した.\u003cbr /\u003eHemAT-BsのヘムにO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003eが結合すると,ヘムプロピオン酸とHis86間に水素結合が形\u003cbr /\u003e成され,ヘム遠位空間の構造変化を誘起する.この構造変化はThr95をO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003eに近づ\u003cbr /\u003eけ,Thr95とO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e間の水素結合形成を促進する.一方CO,NO結合型ではヘムプロ\u003cbr /\u003eピオン酸一His86間の水素結合が形成されないためヘム遠位空間の構造変化が誘起\u003cbr /\u003eされず,Thr95はCOやNOから遠い位置にとどまり,水素結合は形成されない\u003cbr /\u003e\u003cbr /\u003e Chater3.  Signal transduction pathway through the heme proximal pocket in HemAT-Bs\u003cbr /\u003e\u003cbr /\u003e  HemAT-Bsに対するこれまでの研究はヘム遠位空間によるO\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e感知及びシグナル伝達に焦\u003cbr /\u003e点が絞られていた.しかし,ヘム近位側経由でシグナル伝達を行うヘムタンパク質も存在\u003cbr /\u003eする.そこで第3章ではHemAT-Bsのヘム近位側を経由したシグナル伝達系路について検\u003cbr /\u003e討した結果を述べる.\u003cbr /\u003e  これまでに報告されているHemAT-Bsセンサードメインの結晶構造によると,ヘム近位\u003cbr /\u003e側に存在するTyr133と近位ヒスチジンであるHis123間の距離が,CN結合型の方がデオキ\u003cbr /\u003eシ型と比較して小さくなっている.この結果はHemAT-Bs中のヘムに配位子が結合するこ\u003cbr /\u003eとで,His123とTyr133間に水素結合が形成される可能性を示唆している.このような反\u003cbr /\u003e応が実際に起こっているかを確認するため,時間分解共鳴ラマン分光法を用いて,デオキ\u003cbr /\u003eシ型とCO結合型を光解離させた直後の生成物のヘム近位構造の特徴を比較した.その結\u003cbr /\u003e果,この水素結合はCO結合型では存在するが,デオキシ型では存在しないことがわかっ\u003cbr /\u003eた.Tyrl33はHemAT-Bs中のGヘリックスと呼ばれる部分に存在し,GヘリックスとHヘ\u003cbr /\u003eリックスはMCPに特有なヘリックスバンドル構造を構成している.従って,配位子が結\u003cbr /\u003e合することにより生じるTyr133の動きは,このヘリックスバンドルに対して,他のMCP\u003cbr /\u003eと同様の構造変化を誘起することでシグナル伝達に関与していると考えられる.また,今\u003cbr /\u003e回HemAT-Bsで見られた,配位子の有無によるヘム近位空間での水素結合形成を用いたシ\u003cbr /\u003eグナル伝達はこれまでに報告例が無く,ヘムタンパク質の構造変化伝達機構として新規な\u003cbr /\u003eものである.\u003cbr /\u003e\u003cbr /\u003e Chater4. Summary and general conclusion\u003cbr /\u003e\u003cbr /\u003e  第4章では本研究における結果を総括するとともに,今後の展望についても述べる", "subitem_description_type": "Other"}]}, "item_1_description_18": {"attribute_name": "フォーマット", "attribute_value_mlt": [{"subitem_description": "application/pdf", "subitem_description_type": "Other"}]}, "item_1_description_7": {"attribute_name": "学位記番号", "attribute_value_mlt": [{"subitem_description": "総研大甲第1023号", "subitem_description_type": "Other"}]}, "item_1_select_14": {"attribute_name": "所蔵", "attribute_value_mlt": [{"subitem_select_item": "有"}]}, "item_1_select_8": {"attribute_name": "研究科", "attribute_value_mlt": [{"subitem_select_item": "物理科学研究科"}]}, "item_1_select_9": {"attribute_name": "専攻", "attribute_value_mlt": [{"subitem_select_item": "07 構造分子科学専攻"}]}, "item_1_text_10": {"attribute_name": "学位授与年度", "attribute_value_mlt": [{"subitem_text_value": "2006"}]}, "item_creator": {"attribute_name": "著者", "attribute_type": "creator", "attribute_value_mlt": [{"creatorNames": [{"creatorName": "YOSHIMURA, Hideaki", "creatorNameLang": "en"}], "nameIdentifiers": [{"nameIdentifier": "0", "nameIdentifierScheme": "WEKO"}]}]}, "item_files": {"attribute_name": "ファイル情報", "attribute_type": "file", "attribute_value_mlt": [{"accessrole": "open_date", "date": [{"dateType": "Available", "dateValue": "2016-02-17"}], "displaytype": "simple", "download_preview_message": "", "file_order": 0, "filename": "甲1023_要旨.pdf", "filesize": [{"value": "315.9 kB"}], "format": "application/pdf", "future_date_message": "", "is_thumbnail": false, "licensetype": "license_11", "mimetype": "application/pdf", "size": 315900.0, "url": {"label": "要旨・審査要旨", "url": "https://ir.soken.ac.jp/record/245/files/甲1023_要旨.pdf"}, "version_id": "c43a2887-950f-4059-bb02-5b16e3e99f61"}, {"accessrole": "open_date", "date": [{"dateType": "Available", "dateValue": "2016-02-17"}], "displaytype": "simple", "download_preview_message": "", "file_order": 1, "filename": "甲1023_本文.pdf", "filesize": [{"value": "1.5 MB"}], "format": "application/pdf", "future_date_message": "", "is_thumbnail": false, "licensetype": "license_11", "mimetype": "application/pdf", "size": 1500000.0, "url": {"label": "本文", "url": "https://ir.soken.ac.jp/record/245/files/甲1023_本文.pdf"}, "version_id": "6d4bd93e-cc73-4dae-8e9f-9160d99f0b0a"}]}, "item_language": {"attribute_name": "言語", "attribute_value_mlt": [{"subitem_language": "eng"}]}, "item_resource_type": {"attribute_name": "資源タイプ", "attribute_value_mlt": [{"resourcetype": "thesis", "resourceuri": "http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec"}]}, "item_title": "The mechanism of oxygen sensing and signal transduction in the heme-based oxygen sensor protein HemAT from Bacillus subtilis", "item_titles": {"attribute_name": "タイトル", "attribute_value_mlt": [{"subitem_title": "The mechanism of oxygen sensing and signal transduction in the heme-based oxygen sensor protein HemAT from Bacillus subtilis"}, {"subitem_title": "The mechanism of oxygen sensing and signal transduction in the heme-based oxygen sensor protein HemAT from Bacillus subtilis", "subitem_title_language": "en"}]}, "item_type_id": "1", "owner": "1", "path": ["9"], "permalink_uri": "https://ir.soken.ac.jp/records/245", "pubdate": {"attribute_name": "公開日", "attribute_value": "2010-02-22"}, "publish_date": "2010-02-22", "publish_status": "0", "recid": "245", "relation": {}, "relation_version_is_last": true, "title": ["The mechanism of oxygen sensing and signal transduction in the heme-based oxygen sensor protein HemAT from Bacillus subtilis"], "weko_shared_id": -1}