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クロロフィルを分解する主要酵素の分子機構が明らかになった

Crystal Structures of the Substrate-Bound Forms of Red Chlorophyll Catabolite Reductase: Implication for Site-Specific and Stereospecific Reaction

Sugishima M., Okamoto Y., Noguchi M., Kohchi T., Tamiaki H., Fukuyama K.
J. Mol. Biol. (2010) 402, 879-891

要約
クロロフィルは緑葉が持つ色素の主成分であり、クロロフィル分解は秋の紅葉等にはっきりと見ることができる。クロロフィルは光合成に必須の色素であるが、遊離のクロロフィルは活性酸素を生じるので不活性化する必要がある。ここで取り上げたred chlorophyll catabolite reductase (RCCR)はクロロフィル分解の主要な酵素で、Scheme 1に示した還元反応を触媒する。これによって、RCC(赤色)はpFCC(無色)になる。シロイヌナズナ由来RCCRのX線結晶解析をしたところ、興味深いことにビリベルジン(ヘムが開環したテトラピロール)を還元する酵素(ferredoxin-dependent bilin reductase: FDBR)と基本的に同じフォールディングをしていた。さらに、RCCRと基質との複合体の構造解析(図1)から、FDBRと異なり基質との結合は弱く、RCCのC20/C1二重結合の還元に伴う大きなコンフォメーション変化に適応できるような特徴を備えていた。また、触媒に関与するアミノ酸残基が浮かび上がると共に、これに隣接するアミノ酸残基に変異を入れると(F218V)RCCRによる反応の立体特異性が変わる理由も示すことができた(図2)。


論文へのリンク
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=Article .....
福山研究室ホームページ
http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/fukuyama/