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論文

The Catalytic mechanism of decarboxylative hydroxylation of salicylate hydroxylase revealed by crystal structure analysis at 2.5${AA}$ resolution

上村 拓也*; 喜田 昭子*; 渡邉 佳彦*; 安達 基泰; 黒木 良太; 森本 幸生*

Biochemical and Biophysical Research Communications, 469(2), p.158 - 163, 2016/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:40.45(Biochemistry & Molecular Biology)

The X-ray crystal structure of a salicylate hydroxylase from ${it Pseudomonas putida}$ S-1 complexed with coenzyme FAD has been determined to a resolution of 2.5${AA}$. Structural conservation with $$p$$- or $$m$$-hydroxybenzoate hydroxylase is very good throughout the topology, despite a low amino sequence identity of 20-40% between these three hydroxylases. Salicylate hydroxylase is composed of three distinct domains and includes FAD between domains I and II, which is accessible to solvent. In this study, which analyzes the tertiary structure of the enzyme, the unique reaction of salicylate, i.e. decarboxylative hydroxylation, and the structural roles of amino acids surrounding the substrate, are considered.

論文

An Approach to DNA crystallization using the thermal reversible process of DNA duplexes

茶竹 俊行*; 佐崎 元*; 亀甲 龍彦*; 藤原 悟; 石川 卓哉*; 松本 治*; 森本 幸生*

Crystal Growth & Design, 10(3), p.1090 - 1095, 2010/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:48.86(Chemistry, Multidisciplinary)

温度上昇により二本鎖DNAから一本鎖DNAへの転移が起こる熱的可逆過程を用いたDNA結晶化技術を提案した。DNA8量体(dCGCGCG)結晶の溶解度及びその融解点と二本鎖DNAから一本鎖DNAへの転移過程の関係を調べた結果、この転移過程が溶解度上昇を引き起こすことが明らかとなった。この温度による溶解度制御技術を用いることにより、少量のDNAから良質の単結晶が生成できることが示された。簡単に適用可能なこの方法は、高価な装置を用いることなく結晶の溶解度を制御できるという点で、従来の蒸気拡散法より優れている。

論文

Protonation states of buried histidine residues in human deoxyhemoglobin revealed by neutron crystallography

茶竹 俊行*; 柴山 修哉*; Park, S. Y.*; 栗原 和男; 玉田 太郎; 田中 伊知朗*; 新村 信雄*; 黒木 良太; 森本 幸生*

Journal of the American Chemical Society, 129(48), p.14840 - 14841, 2007/12

 被引用回数:22 パーセンタイル:39.85(Chemistry, Multidisciplinary)

A large crystal of human deoxy hemoglobin (Hb) was grown from D$$_{2}$$O solution (pD 6.3). The preliminary neutron diffraction experiment was carried out at the KUR reactor in RRI of Kyoto University, and the diffraction data set to 2.1 ${AA}$ resolution was collected at JRR-3 reactor in JAEA using the BIX-3. The neutron crystal structure of Hb reveals that both the $$alpha$$- and $$beta$$-distal histidines (His$$alpha$$58 and His$$beta$$63) adopt fully (doubly) protonated form. This finding sharply contrasts with existing results on R (relaxed) state liganded Hbs where such full protonation can never occur. This results suggest an interesting possibility that the both histidines could contribute to the T (tense) state Bohr effect of Hb. Indeed, the protonation/deprotonation of each distal histidine may have a direct impact on the oxygen affinity of the nearby heme group through sterical hindrance and/or polarity change in the heme pocket without affecting the allosteric equilibrium of Hb.

報告書

光溶液化学反応過程の基礎研究; 平成5年度東工大-動燃共同研究報告書

和田 幸男; 森本 恭一; 冨安 博*; 畠山 耕*

PNC-TY8607 95-001, 37 Pages, 1995/05

PNC-TY8607-95-001.pdf:6.18MB

(1)硝酸によるU(IV)の光酸化反応・硝酸溶液におけるウラン(IV)の酸化反応の速度論が光未照射と光照射(キセノンランプ)の条件下で研究された。反応速度に対する注目すべき光照射効果は420nmより短波長のUV領域の光によって観測された。これは硝酸イオンの励起が光増感効果にとって基本的に重要であることを示している。硝酸イオン大過剰下の擬一次プロットは光未照射、光照射の両方において直線から外れていく。ウラン(IV)は硝酸の還元によって生じた亜硝酸との反応によってさらに加速されたとし説明される。(2)TRU元素の光酸化還元反応については、PuとNpの混合硝酸溶夜中の水銀ランプ照射による各原子価の酸化還元反応挙動を、硝酸濃度および光照射強度を変化させ実験を行った。その結果ヒドロキシルアミン(HAN)とヒドラジン(HDZ)を添加した3N-HNO/SUB3溶液中においてPu(III)$$rightarrow$$Pu(IV)にまたNp(V)はそのままの状態に維持できることが確認された。このことはPuとNpの相互分離ができる原子価に調整できたことを示すことになる。

論文

Photochemical Oxidation of Neptunium(V) to Neptunium (VI) in Nitric Acid Solution Containing Reductants

和田 幸男; 森本 恭一; 五位渕 孝幸*; 冨安 博*

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(10), p.1018 - 1026, 1995/00

硝酸溶液中のネプツニウム(Np)原子価の光化学的挙動が、プルトニウム(Pu)およびウラン(U)などの他の元素から分離、または共抽出するために研究された。光源として水銀ランプが用いられ、その光が石英製の試料セル中の約2mlのNp硝酸溶液に照射された。これらの光化学試験の変数は、光照射強度、照射光の波長範囲、硝酸濃度および添加試薬の種類であった。これらの試験から、Npの光化学的挙動が解析され、水銀ランプと少量の添加試薬を使用することにより、硝酸溶液中において、Npの原子価を完全にNp(V)またはNp(VI)に、光化学的に調整できることが判明した。これらの原子価は、Npの分離又は共抽出に必要な条件である。このような、Npの光酸化、還元挙動を、詳細な実験データをもとに解析した結果を報告する。

論文

PHOTCHEMICAL VALENCE ADJUSTMENT OFPLUTONIUM FOR SEPARATION AND CO-EXTRACTION

和田 幸男; 森本 恭一

18th American Materials Technology Meeting Symposium for Radioactive Waste Management, , 

本報は、PuとNpの混合硝酸溶液からPuとNpを分離及び共抽出するための、光溶液科学的原子価調整技術について、基礎的な研究を実施したものである。紫外線を多く含む水銀ランプ光を、ヒドロキシルアミンとヒドラジンを含む場合と尿素を含むときの、その混合溶液に照射すると、前者ではPu(IV)とNp(V)に、後者ではPu(IV)、Pu(VI)とNp(VI)に調整できることが確認された。これらの結果は、TBP/n-dodecaneでの溶媒抽出操作でPuとNpを分離及び共抽出できる原子価条件である。これらの結果の詳細実験データ及び解析評価について報告する。

論文

FEASIBILITY STUDY OF PHOTOCHEMICAL MUTUAL SEPARATION TECHNOLOGY BETWEEN NEPTUNIUM AND PLUTONIUM IN NITRIC ACID SOLUTION

和田 幸男; 森本 恭一

Actinides '93, , 

本報では、Pu,Np混合硝酸溶液からNpを分離するための光化学分離技術が検討された。試験試料中のそれらの原子価は、Pu(III)とNp(V)に調整され、これはピューレックス再処理の分配工程におけるPu製品流の原子価状態に模擬された。これらの実験から、3N HNO3溶液において水銀ランプ光0.015Wの照射率で数分間照射により、95%以上のPu(III)がPu(IV)に酸化されることが確認された。いっぽう、Np(V)は光照射の間、酸化も還元もされなかった。これらの原子価状態、Pu(IV)とNp(V)はTBP-n-ドデカン/HNO3溶媒抽出による分離に最適である。このことから、安価な水銀ランプ光照射を用いた光化学分離技術が、Pu(III)の再酸化とPu,Npの相互分離の改良工程技術として可能性を有していると結論された。以上のように、光化学技術の適用性を現実の再処理工程液条件に即して実験し、そ

口頭

Crystallization of proteinase K in deuterated solution for neutron analysis

茶竹 俊行*; 栗原 和男; 黒木 良太; 森本 幸生*

no journal, , 

Proteinase K (PK) has highly activity in various environments. The aim of our study is to carry out neutron crystallographic analysis of PK for revealing detailed mechanisms of reaction and a resistance to severe environments. As for PK, it is hardly to get large crystals suitable for neutron diffraction study. Moreover, many NO$$_{3}$$ ions locate on the surface of this protein, and some amino acids seemed to be distorted. At first, we found a new crystallization condition. PK crystals have so excellent quality that 1.05 ${AA}$ X-ray diffraction data could be collected using a synchrotron radiation. Next, crystallizations were carried out in the deuterated solution. D$$_{2}$$O solution had a small influence on the crystallization, and this crystallization condition was adequate for neutron experiment. Still photographs of deuterated crystals were collected with 12 hours exposure time using BIX-3 neutron diffractometer at JRR-3. Several diffraction spots could be identified.

口頭

サリチル酸水酸化酵素・基質複合体の結晶構造解析

上村 拓也*; 喜田 昭子*; 安達 基泰; 黒木 良太; 森本 幸生*

no journal, , 

${it Pseudomonas putida S-1}$由来のサリチル酸水酸化酵素(SALH)は、分子量45kDa、分子内にFADを1つ持つフラビン酵素である。この酵素はNADHと分子状酵素の存在下でサリチル酸の脱炭酸・水酸化を同時に行いカテコールを生成する一原子酵素添加反応を触媒する。類似酵素であるパラ(PHBH)あるいはメタヒドロキシ安息香酸水酸化酵素(MHBH)は脱炭酸反応を触媒しない。これらの立体構造から、2種の反応機構の解析や活性部位周辺のアミノ酸残基の解析などが行われているが、その反応過程には不明点が多い。したがって、本酵素の反応機構を明らかにするために、基質であるサリチル酸との複合体の構造解析を行った。上記株由来の遺伝子情報からHisタグ融合酵素を大腸菌で発現させ、単離・精製・結晶化を行い、SPring-8において放射光回折実験を行い分解能2.5${AA}$で構造を決定した。PHBHやMHBHでは基質であるパラあるいはメタ安息香酸のカルボキシル基を周辺のアミノ酸が保持しているが、本酵素ではこの部位はむしろFAD側に向き、保持するアミノ酸残基は存在しない。この配置から基質の脱炭酸と水酸基付与についての機構を考察した。

口頭

高速パルス通電加熱による溶融酸化物燃料の物性測定手法の開発

渡部 雅; 森本 恭一; 加藤 正人; 小無 健司*; 有田 裕二*; 渡辺 博道*; 菱沼 行男*

no journal, , 

本研究では、金属の高温物性値の測定のために開発されたパルス通電加熱法による物性測定技術をもとに溶融酸化物燃料の物性測定技術を開発する。新たに開発したパルス通電加熱装置を用いてジルコニア加熱試験を実施すると共に、有限要素法による温度解析を行い、本手法で試料の熱物性値が測定可能か検討した。

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