2006年01月16日

キュウリMDAレダクターゼの立体構造モデル予測

酵素(本体はタンパク質)の立体構造を明らかにすることにより、反応を触媒するメカニズムやそれに関わる重要なアミノ酸残基を明らかにすることができます。これは酵素の機能をタンパク質工学的に強化するために非常に有用な知見となります。

キュウリ由来のモノデヒドロアスコルビン酸(MDA)レダクターゼを結晶化し、X線回折により立体構造の決定を試みました。

200601161702MDAレダクターゼの結晶

200601161703
二量体構造(リボンモデル)

200601161703-1
反応中心付近の構造(スティックモデル)

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2006年01月06日

研究テーマ概要(暫定版)

名称未設定
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 植物ではアスコルビン酸(AsA)は主に生育環境から受けるストレスの緩和に用いられます。光合成反応で吸収した光エネルギーが炭酸固定に使用するエネルギーよりも過剰な状態になると、余ったエネルギーが酸素を還元し、活性酸素を作り出します。この活性酸素は核酸、脂質、タンパク質といった生体成分を攻撃しダメージを与えます。そのため植物はアスコルビン酸を鍵物質とした活性酸素の消去系を発達させてきました。そのため、植物の体内、特に葉緑体内には高い濃度でアスコルビン酸が存在しています。

 この消去系で使われたアスコビン酸は酸化されて酸化型アスコルビン酸(モノデヒドロアスコルビン酸やデヒドロアスコルビン酸)になりますが、そのまま放っておくと分解されてしまうのでまた元のアスコルビン酸に還元再生する酵素が備わっています。

 細胞中のアスコルビン酸含量を増やしてやると、農産物としての栄養価値が高まるのはもちろんのこと、環境ストレスに対しての耐性が高くなり、砂漠や寒冷地など過酷な環境下での生育が可能になります。植物が生えていなかった場所に育つような植物が作出できると温暖化ガスの1つである二酸化炭素削減の一助を担うこともできます。

 そこで、そのような植物を作り出すための基礎的な知見を得るために、アスコルビン酸合成系および還元再生系の酵素に関する研究を行っています。

具体的には

1.ホスホマンノースイソメラーゼ
  フラクトース6−リン酸 ⇄ マンノース6−リン酸

2.モノデヒドロアスコルビン酸(MDA)レダクターゼ
  2MDA + NAD(P)H → AsA + NAD(P)

について、酵素学的あるいは生理学的研究を行っています。

posted by ScharfesS at 20:46| Comment(0) | TrackBack(1) | 研究テーマ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2005年12月01日

アスコルビン酸

アスコルビン酸とはビタミンCのことです。一般的な解説はWikipedia:ビタミンCに詳しいので読んでみてください。

セント-ジョルジーがアスコルビン酸を副腎から”ヘキスロン酸”として発見したと書いてありますが、その時はビタミンCとしての作用があるとは気付いておらず、実際には彼の祖国であるハンガリーの料理にはなくてはならないパプリカに含まれている化合物にビタミンとしての性質を見いだしたのが最初だと言われています。数年前にハンガリーを訪れたときに、私は彼の出身地であるセゲドにあるセゲド大学で彼の胸像の前で記念写真を撮ったことがあります。アスコルビン酸の研究をしている者としての小さな自慢です。

私たちヒトを含む霊長類はアスコルビン酸を体内で合成できないので植物を食べることで摂取しなければなりません。しかし、植物は決して私たちに食べてもらうために体内にアスコルビン酸を蓄積しているわけではありません。自分たちが生きるために必要だから生合成しているのです。

植物ではアスコルビン酸は主に葉緑体の中に数mMの濃度で存在します。これは葉緑体が植物細胞の中で最も活性酸素を生じやすい細胞内小器官(オルガネラ)であるからです。生体にとっては有害である活性酸素を消去するためにこのアスコルビン酸が使われるのです。

posted by ScharfesS at 22:11| Comment(0) | TrackBack(0) | 研究テーマ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

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