Letter 細胞：紫外線によって生じる（6–4）光反応産物の光回復酵素による修復の動態と機構 2010年8月12日 Nature 466, 7308 doi: 10.1038/nature09192 紫外線照射がDNAに及ぼす有害な損傷の1つに、2個の隣接するピリミジン環の間での（6–4）光反応産物（6–4PP）の形成がある。この損傷は複製や転写を妨げ、変異や細胞死につながる場合がある。多くの生物では、光回復酵素とよばれるフラビン酵素が青色光のエネルギーを使って6–4PPを修復する。しかし、この修復反応の分子機構はほとんど解明されていない。今回我々は、超高速分光法を用いて、この修復光反応サイクルの重要な段階が、酵素と基質間の循環的プロトン伝達であることを示す。酵素の動態と修復反応とをフェムト秒レベルで同期させることにより、酵素の機能の展開を経時的に追跡して、励起されたフラビン補因子から6–4PPへ電子が225ピコ秒で直接伝達されることを観察した。しかし意外にも、修復は起こらないまま、電子は50ピコ秒で速やかに元へ戻った。励起フラビン補因子から6–4PPへの、光によって誘導されるこの最初の電子伝達によって、活性部位のヒスチジン残基と6–4PPの間で触媒的プロトン伝達が425ピコ秒で起こり、数十ナノ秒以内に6–4PPの修復が起こることがわかった。これらの重要な酵素動態から修復光反応サイクルが明らかになり、この酵素のそれほど効率の高くない反応の分子機構を説明できる。 Full Text PDF 目次へ戻る
