物質創成科学研究科の廣田俊教授らの研究グループは、大型放射光施設・SPring-8を利用して、酵素の1つであるNAD⁺還元[NiFe]ヒドロゲナーゼのＸ線結晶構造解析（立体構造解析）を行いました。

　NAD⁺還元ヒドロゲナーゼの立体構造解明は、世界初の成果です。NAD⁺還元ヒドロゲナーゼは、水素酸化還元触媒ユニット（ヒドロゲナーゼ）とNAD⁺酸化還元触媒ユニット（ジアフォラーゼ）が合体した複合体酵素で、水素とNAD⁺の酸化還元をカップリングさせることができます。構造解析の結果、分子中の鉄硫黄クラスターの酸化状態の変化が引き金（レドックススイッチ）になって酵素の分子構造が変化し、これが酸素に対する防御機構と活性酸素種の生成を抑える分子機構に関連していることを見出しました。また、酵素分子中で電子を流す鉄硫黄クラスターの立体配置が、ヒトを含む酸素呼吸をする生物の呼吸鎖電子伝達系で重要な酵素・複合体Ⅰと酷似していることを見出しました。

　今回の研究成果は、酵素の酸素に対する防御機構と細胞における活性酸素種の生成を抑える分子機構の解明に寄与する重要な知見です。また、酸素呼吸および嫌気性生物のエネルギー代謝システムの進化的側面を解明しました。

　その結果はScience誌電子版（2017年8月31日付）に発表されました。

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