AGAO
(Anthrobacter globiformis Amine Oxidase)


AGAOの構造

銅含有アミン酸化酵素は,下の反応式によって示される第一級アミン類の酸化的脱アミノ反応を触媒する酵素であり,ヒトをはじめ,多くの動物,植物,および微生物に広く存在している。

RCH2NH2 + O2 + H2O → RCHO + H2O2 + NH3

生物種によって本酵素の生理的役割は異なっている。微生物においてはアミン類を分解代謝する際に働き,植物においては,過酸化水素の生成による細菌感染からの自己防御や成長時のポリアミン濃度の調節に関与すると考えられている。また,動物においては生理活性アミン類の体内濃度調節などを行うと考えられているが本酵素における生理的役割については,ヒトのような高等動物に関しては未だ解明されていない点が多い。
当研究室でこれまでに研究を行ってきたArthrobacter globiformis由来の銅含有アミン酸化酵素(AGAO)は,約70 kDaのサブユニットからなるホモダイマー構造をとっており,各サブユニットには補欠金属として2価の銅イオンのほか,ポリペプチド鎖に共有結合した酸化還元補酵素,2,4,5 -トリヒドロキシフェニルアラニルキノン(TPQ)を含んでいる。
TPQはチロシン残基としてコードされ,その前後のアミノ酸残基は多くの生物種においてよく保存されている。またTPQはタンパク質の翻訳後修飾によって生成する新しいタイプの補酵素であることが明らかになっている。

TPQ TPQ

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TPQの生合成機構

TPQの生合成に関して行われた本研究室のこれまでの研究によると,TPQはその前駆体であるTyr残基が銅イオン存在下において,自動的に酸化されて生成することが明らかにされた

TPQの生合成機構

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AGAOの触媒機構

AGAOの触媒機構は、アルデヒドが生成しTPQが還元される還元的半反応と過酸化水素を生成してTPQが酸化される酸化的半反応から成り立っている。当研究室では現在両経路の機構の詳細を調査中である。

AGAO触媒機構

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