（創薬等PF・構造生命科学ニュースウオッチ 2016/02/02）
- [論文] Vibrio cholerae のヘム分解酵素（HutZ）への細胞内ヘムトランスポーターはヘム結合タンパク質（HutX）であった：内田 毅 (北海道大学)
- 研究チームは2012年にV. cholerae のヘム結合タンパク質HutZがヘム分解酵素であることを報告したが、HutZが細胞質においてヘムを獲得する機構は不明であった．今回、HutXが特異的なタンパク質間相互作用によってヘムをHutZヘ転移することを明らかにした．
- V. cholerae のゲノムにおいてHutZがhutWXZ オペロンにコードされていることに注目した．この中でHutWは、[4Fe-4S]クラスター結合サイトを含むラジカルSAMスーパーファミリーに属することからHutZの還元酵素と推定した．一方、HutXが ヘムに結合し利用するメンバーを含むChuX-HutXスーパーファミリーに属することから、HutXがHutZへのヘムトランスポーターであると推定した．
- HutXをEscherichia coli において発現、精製し、フォトンファクトリーのビームラインBL17AaによってX線結晶構造解析を行った．HutXは二量体として存在していた．
- UV-Vis吸収分光分析は、HutXがヘムに化学量論比1:1で結合し、結合親和性が7.4nMであることを示した（HutZとヘムの結合親和性は52nM）．また、ヘム-HutXのバンドが、apo-HutZと混合すると直ちに消え、新たにヘム-HutZのバンドが生じることを見出した．このヘム転移速度は、HutXとアポミオグロビンへのヘムの転移速度の４倍以上であった．
- 表面プラズモン共鳴法によってHutXとHutZの相互作用解析も行い、HutXとHutZの間の解離定数が400μMを超えることを見出した．したがって、HutX-HutZからのHutXの遊離が極めて速く、HutXとHutZの間の相互作用は微弱であり、それがゆえに、HutZと還元酵素の複合体形成ひいては電子伝達が促されると考えらる．
- HutXのX線結晶構造とE. coli 0157:H7における相同タンパク質ChuXの構造との比較、ならびに、ヘム-HutXの共鳴ラマン分光からは、Tyr90が鉄ヘムの軸配位子であることが明らかになった．
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