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本研究成果のポイント
- チロシナーゼという酵素は、活性化すると肌のシミの原因となるメラニンを生成しますが、その酵素反応机构については明らかにされていませんでした。
- 分光学的解析法と齿线结晶构造解析法を駆使して、チロシナーゼの反応机构の详细な解明に世界で初めて成功しました。
- 今回の结果は、机能性の高い酸化酵素や低分子触媒の开発に役立てることが期待できます。
概要
広岛大学大学院医歯薬保健学研究科(薬科学専攻)の杉山政則教授と、元同研究科の的場康幸准教授(現 安田女子大学薬学部)の研究グループは、分光学的解析法とX線結晶構造解析法を用いてメラニンを生成する酵素「チロシナーゼ」の反応機構を明らかにしました。
メラニン色素をつくるStreptomyces属放线菌のチロシナーゼと、チロシナーゼの触媒活性に必要な铜イオンを输送するためのタンパク质「キャディー」との复合体においては、チロシナーゼの活性中心にキャディーのチロシン残基(罢测谤98残基)が存在しています。本研究グループは、兵库県立大学の研究グループと协働し、质量分析、紫外可视吸収スペクトル、共鸣ラマンスペクトル等の解析技术を駆使して、チロシナーゼに结合した铜イオンが还元された后に酸素分子と结合すると、キャディーの罢测谤98残基が反応性の高いドーパキノンへと変换されることを明らかにしました。また、齿线结晶构造解析を駆使し、罢测谤98残基がドーパキノンに変换される详细な分子机构を明らかにしました。
本研究成果は、「PLOS Biology」オンライン版に掲載されました。
図A 異常分散差フーリエマップ：
CuAが罢测谤98残基（図中で驰98と表示）の水酸基の近く(颁耻A-3の位置)まで移动している
図叠&苍产蝉辫;罢测谤98残基のオミットマップ：
Tyr98残基が水酸化修饰を受けたことを示している
论文情报
- 掲載雑誌: PLOS Biology (2017年のimpact factor = 9.163)
- 論文題目: Catalytic mechanism of the tyrosinase reaction toward the Tyr98 residue in the caddie protein
- 著者: 的場 康幸1、木原 章吾1、坂東 尚彦1, 吉津 裕成1, 坂口 美幸2, 萱間 紅絵2, 柳澤 幸子2, 小倉 尚志2, 杉山 政則1
1 広岛大学大学院医歯薬保健学研究科
2 兵庫県立大学大学院生命理学研究科 - DOI: 10.1371/journal.pbio.3000077
【お问い合わせ先】
広岛大学大学院医歯薬保健学研究科
未病?予防医学共同研究讲座
教授 杉山 政则
