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中性スフィンゴミエリナーゼの構造と機能

Research Project

Project/Area Number 14771297
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biological pharmacy
Research InstitutionOsaka University of Pharmaceutical Sciences

Principal Investigator

藤井 忍  大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (80218966)

Project Period (FY) 2002 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsスフィンゴミエリナーゼ / 触媒機能 / 基質アナログ / 亜鉛イオン / 酵素阻害 / 活性測定法
Research Abstract

1.B.cereus菌由来スフィンゴミエリナーゼ(SMase)のHis151とHis296をAlaに置換した変異体(H151AとH296A)について種々の実験を行った結果,H296Aには加水分解作用がなかったがH151Aには僅かに残っていた.そこでH151Aの酵素反応パラメーターに及ぼすpHの影響を調べた結果,His296とHis151はそれぞれ一般塩基触媒と一般酸触媒として作用する可能性が示唆された.また,Zn^<2+>は本酵素の活性を強く阻害することが知られていたが,非常に低濃度では,SMaseを強く活性化することが明らかになり,Zn^<2+>によるSMaseの活性調節の可能性が示唆された.
2.リン酸アナログとして知られているフッ化ベリリウム(BeF_x)はホスホジエステラーゼの酵素活性を阻害する.そこで,SMaseの酵素作用に及ぼすBeF_xの影響を調べた結果,SMaseはBeF_xによって非競合的に阻害され,その阻害にはMg^<2+>が必要であることがわかった.さらに^<19>F-NMRによってBeF_xの分子種と阻害との関係を調べた結果,阻害に関わる分子種はBeF_2であることが明らかになった.
3.SMaseによって加水分解されるスフィンゴミエリンのリン酸エステル結合の酸素原子を硫黄に置換した基質アナログはSMaseによって加水分解されることが明らかになった.この反応で得られた加水分解産物はSH基を持つ.そこで,SH基の定量を利用してSMaseの酵素活性を測定した結果,連続測定が可能な活性測定法を確立することができた.

Report

(2 results)
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All Other

All Publications (4 results)

  • [Publications] Takashi Obama: "His151 and His296 are the acid-base catalytic residues of Bacillus cereus sphingomyelinase in sphingomyelin hydrolysis"Biol.Pharm.Bull.. 26(7). 920-926 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Shinobu Fujii: "Novel inhibition mechanism of Bacillus cereus sphingomyelinase by beryllium fluoride"Arch.Biochem.Biophys.. 424(2). 201-209 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 藤井 忍: "スフィンゴミエリナーゼ:セラミド産生に関わる酵素"Foods & Food Ingredients Journal of Japan. 203. 17-26 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Toshikazu Hakogi: "Synthesis of Sphingomyelin Carbon Analogues as Sphingomyelinase Inhibitors"Journal of Organic Chemistry. 67(14). 4839-4846 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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