主に無脊椎動物のミオグロビンを材料にして,比較生化学的見地から研究を行ったものです.東北大学の四釜,小西先生の指導の元,この研究で東北大学から論文博士号を得ました.代表的な論文は以下の通りです.
Suzuki,T. (1986) Amino acid sequence of myoglobin from the mollusc Dolabella auricularia. J. Biol. Chem.261, 3692-3699.
Suzuki,T. (1987) Autoxidation of oxymyoglobin with the distal(E7) glutamine. Biochim. Biophys. Acta914, 170-176.
2. 巨大ヘモグロビンの分子構築に関する研究.
徳島大学の後藤先生,東北大学の高木先生との共同研究で,環形動物の3000 kDaの巨大ヘモグロビンの分子構築を明らかにしました.このヘモグロビンの分子構築には長い間の論争がありましたが, 2000年にアメリカのグループにより立体構造が解明され一応の決着を見ました.私たちは,巨大分子を構成する全ての構成鎖(6種類)を単離し,その量比を推定しました.特に,ヘム鎖を束ねているリンカー鎖の由来がヘモグロビンではなく,その一部がLDLレセプターのリガンド結合ドメインと相同であることを発見した意義は大きいと思います.この研究で生化学会奨励賞を受賞しました.代表的な論文は以下の通りです.
Suzuki,T., Furukohri,T., and Gotoh,T. (1985) Subunit structure of extracellular hemoglobin from the polychaete Tylorrhynchus heterochaetus and amino acid sequence of the constituent polypeptide chain (IIC). J. Biol. Chem.260, 3145-3154.
Suzuki,T., and Gotoh,T. (1986) Subunit assembly of giant haemoglobin from the polychaete Tylorrhynchus heterochaetus. J. Mol. Biol.190, 119-123.
Suzuki,T., Kapp,O.H., and Gotoh,T. (1988) Novel S-S loops in the giant hemoglobin of Tylorrhynchus heterochaetus. J. Biol. Chem.263, 18524-18529.
Suzuki,T., Takagi,T, and Gotoh,T. (1990) Primary structure of two linker chain of the extracellular hemoglobin from the polychaete Tylorrhynchus heterochaetus. J. Biol. Chem.265, 12168-12177.
Suzuki,T., and Riggs,A.F. (1993) Linker chain L1 of earthworm hemoglobin. Structure of gene and protein: Homology with LDL receptor. J. Biol. Chem.268, 13548-13555.
3. 深海生物のヘモグロビンに関する研究.
深海底1000-3500mに棲む生物(チューブワームやシロウリガイ)のヘモグロビン分子の特殊性を明らかにしました.特にチューブワームのヘモグロビンの構造を決定している時には共同研究者の高木先生ともにワクワクしながら研究を進めていました.チューブワームのヘモグロビンには硫化水素を結合する特別な場所が存在するというのが大きな結果の一つです.代表的な論文は以下の通りです.
Suzuki,T., Takagi,T., and Ohta,S. (1988) N-Terminal amino acid sequence of the deep-sea tube worm hemoglobin remarkably resembles that of annelid hemoglobin. Biochem. J.255, 541-545.
Suzuki,T., Takagi,T., Ohta,S. (1989) Primary structure of a dimeric hemoglobin from the deep-sea cold seep clam Calyptogena soyoae. Biochem. J.260, 177-182.
Suzuki,T., Takagi,T., and Ohta,S. (1990) Primary structure of a constituent polypeptide chain (AIII) of the giant hemoglobin from the deep-sea tube worm Lamellibrachia. A possible H2S binding site. Biochem. J.266, 221-225.
Suzuki,T., Takagi,T., and Ohta,S. (1990) Primary structure of a linker subunit of the tube worm 3,000 kDa hemoglobin. J. Biol. Chem.265, 1551-1555.
Suzuki,T., Kawamichi, H., Ohtsuki, R., Iwai, M., and Fujikura, K. (2000) Isolation and cDNA-derived amino acid sequences of hemoglobin and myoglobin from the deep-sea clam Calyptogena kaikoiBiochim. Biophys. Acta1478: 152-158.
4. 無脊椎動物のレクチンに関する研究.
高知大学の川村先生から,ホヤの生理活性タンパク質の研究に着手したいとの提案があり,やってみましょうとの二つ返事で始まった共同研究.これまでヘム蛋白質しか扱ったことがなかったので不安でしたが,なんとか結果をまとめることができました.しかし,レクチンの論文はこれ一報のみです.
Suzuki,T., Takagi,T., Furukohri,T., Kawamura,K., and Nakauchi,M. (1990) A calcium-dependent galactose-binding lectin from the tunicate Polyandrocarpa misakiensis. Isolation, characterization and amino acid sequence. J. Biol. Chem.265, 1274-1281.
5. トリプトファン分解酵素から進化したミオグロビンの研究.
当時は全てのヘモグロビン,ミオグロビンは共通の祖先遺伝子から進化してきたと考えられていましたが,その例外があることをトコブシのミオグロビンで偶然発見しました.このミオグロビンは,全体のアミノ酸配列や遺伝子構造はヒトのトリプトファン分解酵素の一種と相同ですが,機能としてはトリプトファン分解酵素活性を失っており変わりに酸素を安定に結合する活性を得ています.すなわち,機能的にミオグロビンに収束進化したと言えるでしょう.この特殊なミオグロビンの構造と機能の関係を明らかにしたいと考えているのですが,リコンビナントタンパク質がうまく作れず長年停滞しています.代表的な論文は以下の通りです.
Suzuki,T., and Furukohri,T. (1989) The ear-shell (Sulculus diversicolor aquatilis) myoglobin is composed of an unusual 39 kDa polypeptide chain. Experientia45, 998-1002.
Suzuki,T., and Takagi,T. (1992) A myoglobin evolved from indoleamine 2,3-dioxygenase. J. Mol. Biol.228, 698-700.
Suzuki,T., Yuasa,H. and Imai,K. (1996) Convergent Evolution. The gene structure of Sulculus 41 kDa myoglobin is homologous with that of human indoleamine dioxygenase. Biochim. Biophys. Acta1308, 41-48.
Suzuki,T., Kawamichi, H. and Imai, K. (1998) A myoglobin evolved from indoleamine 2,3-dioxygenase, a tryptophan-degrading enzyme (Review) Comp. Biochem. Physiol. (Part B: Biochem. & Molec. Biol.) 121, 117-128.
Suzuki,T. and Imai, K. (1998) Evolution of Myoglobin (Review) Cell. Mol. Life Sci. (Experientia)54, 979-1004.
Suzuki,T., and Furukohri,T. (1994) Evolution of phosphagen kinase. Primary structure of glycocyamine kinase and arginine kinase from invertebrates. J. Mol. Biol.237,353-357.
Suzuki,T., Kawasaki,Y., and Furukohri,T. (1997) Evolution of Phosphagen Kinase. Isolation, characterization and cDNA-derived amino acid sequence of two-domain arginine kinase from the sea anemone Anthopleura japonicus. Biochem. J.328, 301-306.
Suzuki,T., Kawasaki,Y., Furukohri,T., and Ellington,W.R. (1997) Evolution of Phosphagen Kinase VI. Isolation, characterization and cDNA-derived amino acid sequence of lombricine kinase from the earthworm Eisenia foetida, and identification of a possible candidate for the guanidine substrate recognition site. Biochim. Biophys. Acta1348, 152-159.
Suzuki,T., Kamidochi, M., Inoue, N., Kawamichi, H., Yazawa, Y., Furukohri, T. and Ellington, R.W. (1999) Arginine Kinase Evolved Twice: Evidence That Echinoderm Arginine Kinase Originated From Creatine Kinase. Biochem. J.340, 671-675.
Suzuki,T., Fukuta, H., Nagato, H. and Umekawa, M. (2000) Arginine kinase from Nautilus pompilius, a living fossil. Site-directed mutagenesis studies on the role of amino acid residues in GS (guanidino specificity) region. J. Biol. Chem.275: 23884-23890.
Suzuki,T., Yamamoto, Y. and Umekawa, M. (2000) Stichopus japonicus arginine kinase: gene structure and unique substrate recognition system Biochem. J.351: 579-585.
Suzuki,T., Sugimura, N., Taniguchi, T., Unemi, Y., Murata, T., Hayashida, M., Yokouchi, K., Uda, K. and Furukohri, T. (2002) Two-domain arginine kinases from the clams Solen strictus and Corbicula japonica. Exceptional amino acid replacement of the functionally important D62 by G. Int. J. Biochem. Cell Biol.34: 1221-1229.