◆ バイオレメディエーションとファイトレメディエーション（Chime版） ◆
※旧タイトル：PCBの生分解反応（バイオレメディエーション）
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1. PCBの生分解反応（バイオレメディエーション；bioremediation）

本コンテンツは以下の解説等を参考に作成しました。

◎千田俊哉・福田雅夫，『PCB分解酵素系の構造プロテオミクス』　　─解説１
…以下に収録：大島泰郎・西村善文・横山茂之・中村春木 編，「構造プロテオミクス －蛋白質ネットワークの構造生物学－」，共立出版(2003)
◎千田俊哉，『PCBを分解するタンパク質』　　─解説２
…以下に収録：田之倉優 編，「タンパク質のかたちから生命のなぞを解く　生物マシーナリー構造生物学の最前線」，クバプロ(2005)

※参考：千田俊哉・N.Nandhagopal・杉本敬佑，『ビフェニル/PCB分解代謝系の酵素群に関する立体構造的研究』
※参考：バイオレメディエーション事例紹介B-1／PCB（環境バイオネット）

★表１～の3次元分子モデルを参照するにはフリーウェアのChimeが必要です。


図１　PCBの骨格であるビフェニルの上流代謝系と各酵素のサブユニットの結晶構造
※解説１のpp.915-916図１・２およびpp.851口絵２

表１　図１の分子モデルとダイオキシン類に含まれるPCB（初期表示はビフェニル）

空間充填　 球棒モデル　 スティック　 OFF
Dot Surface表示　 OFF　｜　 ラベル表示　 OFF
静電ポテンシャル　 親油ポテンシャル　 OFF
光沢表示　 OFF　｜　 光量30%　 OFF
原子球・白　 OFF（CPK）
背景・黒　 背景・灰　 背景・白
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●ビフェニルの代謝反応生成物（図１）
ビフェニル　　I
ビフェニル-2,3-ジヒドロジオール　II
2,3-ジヒドロキシビフェニル（DHBP）　III
2-ヒドロキシ-6-オキソ-6-フェニルヘキサ-2,4-ジエノエート（HPDA）　IV
安息香酸 ＋ 2-ヒドロキシペンタ-2,4-ジエノエート　V
 
●PCB（ダイオキシン類の分子特性と毒性等価係数）
PCBの分類・同族体名
WHO-TEF〔ヒト・ほ乳類〕
2,3,7,8-TCDD ＝ 1
◆PCBs（Non-ortho）
3,4,4',5-TCB(81) 0.0001 a,b,c,e
3,3',4,4'-TCB(77) 0.0001
3,3',4,4',5-PeCB(126) 0.1
3,3',4,4',5,5'-HxCB(169) 0.01
◆PCBs（Mono-ortho）
2,3,3',4,4'-PeCB(105) 0.0001
2,3,4,4',5-PeCB(114) 0.0005 a,b,c,d
2,3',4,4',5-PeCB(118) 0.0001
2',3,4,4',5-PeCB(123) 0.0001 a,c,d
2,3,3',4,4',5-HxCB(156) 0.0005 b,c
2,3,3',4,4',5'-HxCB(157) 0.0005 b,c,d
2,3',4,4',5,5'-HxCB(167) 0.00001 a,d
2,3,3',4,4',5,5'-HpCB(189) 0.0001 a,c
◆参考：DecaPCB
DecaCB －

※参考：ビフェニルおよびその代謝物例の親水性の増大
（Interactive LogKow (KowWin) Demoで調べたlog Pの変化；log Pについては分子と分子の相互作用参照）
化合物 CAS番号  log P ? 
ビフェニル 92-52-4 3.98
2,3-ジヒドロキシビフェニル 1133-63-7 （2.80）
安息香酸 65-85-0 1.87


図２　BphCの反応中間体の活性中心
※解説１のp.916図３およびpp.852口絵３を参考にした作図例（左２つ）に1lkdのデータを追加

表２　ビフェニルおよびPCBの代謝酵素例（初期表示は1lkd）
　全体表示　 活性部位選択  活性部位表示 
1d7y　BphA4－－
1bdb　BphB－－
1kw8　BphC（NOあり）
1kw9　BphC（NOなし）
1c4x　BphD－－
1lgt（2'-Cl dihydroxybiphenyl）
1lkd（2',6'-diCl dihydroxybiphenyl）
Backbone 2nd Structure Termini
DNA/RNA（ATGCU）
Ligands表示 OFF
Water表示（*印データのみ）　 OFF

全選択 Ligand選択 Protein選択
DNA/RNA全選択 同backbone選択
 空間充填 球棒 スティック OFF
CPK amino ｜ ラベル表示 OFF
酸性・中性・塩基性アミノ酸区別
極性・非極性区別
有機概念図I/O値順（特性基 R）| 同（アミノ酸）
等電点順
Dot Surface表示 OFF
水素結合（細） 同（太） OFF
光沢表示 OFF ｜ 光量30% OFF
背景・黒 背景・灰 背景・白
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※amino表示の凡例
ASP　GLU　CYS　MET　LYS　ARG　SER　THR　PHE　TYR
ASN　GLN　GLY　LEU　VAL　ILE　ALA　TRP　HIS　PRO
＝ 以下の表示はアミノ酸の親水性・疎水性参照 ＝
※酸性・中性〈芳香族〉・塩基性アミノ酸区別表示の凡例
ASP　GLU　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　CYS　SER　THR
ASN　GLN　PRO　MET　PHE　TYR　TRP　LYS　ARG　HIS
※極性〈酸性・塩基性〉・非極性（疎水性）アミノ酸区別
SER　THR　TYR　CYS　ASN　GLN　ASP　GLU　LYS　ARG
HIS　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　PHE　PRO　MET　TRP
※有機概念図I/O値順（特性基 R）
ASN　SER　ASP　GLN　GLU　THR　ARG　HIS　GLY　LYS
TYR　TRP　CYS　MET　PRO　PHE　ALA　VAL　LEU　ILE
※同上（アミノ酸）
GLY　SER　ASN　ASP　GLN　THR　GLU　ALA　ARG　HIS
VAL　LYS　CYS　PRO　LEU　TYR　ILE　MET　TRP　PHE
※等電点順
ASP　GLU　CYS　ASN　PHE　GLN　TYR　SER　MET　TRP
VAL　GLY　LEU　ALA　ILE　THR　PRO　HIS　LYS　ARG

2. ファイトレメディエーション（phytoremediation）


※参考：上記記事中のメタロチオネインの例（PDB ID 1dmc；植物ではなくアオガニCallinectes sapidus由来）で，●がCd，●はCysの硫黄．

表３　メタロチオネインのデータ1dmd（NMR, 18 Structures）から作成したアニメーションデータ等
※参考（他のアニメーション表示コンテンツ例）：世界最小のタンパク質シニョリン
●1dmd
Model 1  ｜ Model 2  ｜ Model 3  ｜ Model 4 
Model 5  ｜ Model 6  ｜ Model 7  ｜ Model 8 
Model 9  ｜ Model 10 ｜ Model 11 ｜ Model 12
Model 13 ｜ Model 14 ｜ Model 15 ｜ Model 16
Model 17 ｜ Model 18
Model～18のアニメーション # → アニメーション　 OFF
 		全選択 タンパク質選択 Cd選択 S選択
 空間充填 球棒 スティック OFF
原子球大き目
CPK色 アミノ色 ｜ ラベル表示 OFF
ドット表面表示 OFF
静電ポテンシャル OFF
親油ポテンシャル OFF
光沢表示 OFF ｜ 光量30% OFF
背景・黒 背景・灰 背景・白
回転 OFF ｜ 画像をクリップボードへコピー
※ #印データはアミノ色表示および以下の表示変更不可
水素結合（細） 同（太） OFF
S原子空間充填
タンパク質・バックボーン 同・二次構造
酸性・中性・塩基性アミノ酸区別
極性・非極性区別
hydropathy index順
等電点順
※amino表示の凡例
ASP　GLU　CYS　MET　LYS　ARG　SER　THR　PHE　TYR
ASN　GLN　GLY　LEU　VAL　ILE　ALA　TRP　HIS　PRO
＝ 以下の表示はアミノ酸の親水性・疎水性参照 ＝
※酸性・中性〈芳香族〉・塩基性アミノ酸区別表示の凡例
ASP　GLU　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　CYS　SER　THR
ASN　GLN　PRO　MET　PHE　TYR　TRP　LYS　ARG　HIS
※極性〈酸性・塩基性〉・非極性（疎水性）アミノ酸区別
SER　THR　TYR　CYS　ASN　GLN　ASP　GLU　LYS　ARG
HIS　GLY　ALA　VAL　LEU　ILE　PHE　PRO　MET　TRP
※hydropathy index順
ARG　LYS　ASN　ASP　GLN　GLU　HIS　PRO　TYR　TRP
SER　THR　GLY　ALA　MET　CYS　PHE　LEU　VAL　ILE
※等電点順
ASP　GLU　CYS　ASN　PHE　GLN　TYR　SER　MET　TRP
VAL　GLY　LEU　ALA　ILE　THR　PRO　HIS　LYS　ARG


※参考：１文字アミノ酸配列からCys数等をカウントしてHTML表を作成する秀丸マクロ