新硫酸転移酵素によるペプチドやたん白のチロシン基の硫酸化

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01480491
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 小橋 恭一 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (80019108)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤尾 光昭 富山医科薬科大学, 薬学部, 講師 (20069058)
• Keywords: 硫酸転移酵素 / チロシン含有ペプチド / ポリフェノ-ル / 硫酸抱合

Research Abstract

当研究者は、すでにヒト腸内菌ユ-バクテリウムAー44株より新規な硫酸基転移酸素を発見した。本酸素はフェノ-ル硫酸エステルを特異的な硫酸供与体とし、他の遊離のフェノ-ルを特異的なアクセプタ-として硫酸基の転移反応を触媒する。本酵素を用いて平成元、2年度においてペプチドやたん白質中のチロシン残基を特異的に硫酸化できることを証明した。本年度において研究計画に従い次の実績をあげることができた。
1.本酵素の産生を上昇させるため、培地中にフェノ-ル硫酸エステルを加えたところ、その産生を一桁上昇させることができ、本酵素は基質に対し適応的に産生されることが明らかとなった。また培地中に少量のグリシンを添加すると、菌体膜中のプロテオグリカン中に取り込まれ、膜が脆弱化し、本酵素を菌体内より容易に抽出できるようになった。
2.本酵素は、マグネシウムを持つ金属酵素である、ATP、ピロリン酸やフェニ-ルリン酸により阻害された。反応はピンポンーバイバイ機構によって進行することを証明した。
3.本酵素を用いて植物成分中のポリフェノ-ルであるフラボン、タンニン類を位置特異的に硫酸化することに成功した。この硫酸化によってこれらのポリフェノ-ルは水溶性となることから、体内における解毒反応として役立っていると推定した。また、カテコ-ルアミンやチロシン含有ペプチドホルモンの硫酸化体を酵素的に調製することができた。前者は硫酸化によって生理活性を失った。後者は硫酸化によって脳腸ペプチドホルモンにおいては活性化、その他のペプチドにおいては不活化した。一方、硫酸化ペプチドは一般にプロテア-ゼ、ペプチダ-ゼに抵抗性を示したことから、生体内における生物学的半減期が延長されるものと推定した。

Research Products

• [Publications] DongーHyun Kim: "Kinetic studies on a novel sulfotransferase from Eubacterium Aー44,a human intestinal bacterium" J.Biochemistry. 109. 45-48 (1991)
• [Publications] DongーHyum Kim: "Induction and inhibition of a novel sulfotransferase in Eubacterium Aー44,a human intestinal bacterium" Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 39. 729-731 (1991)
• [Publications] Motoaki Koizumi: "Enzymatic sulfation of polyphenols related to tannins by arylsulfotransferase" Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 39. 2638-2643 (1991)
• [Publications] Lisa KonishiーImamura: "Effect of enzymatic sulfation on biochemical and pharmacological properties of catecholamines and tyrosine containing peptides" Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 39. 2994-2998 (1991)
• [Publications] DongーHyum Kim: "Sulfation of phenolic antibitics by sulfotransferase obtained from a human intestinal bacterium" Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 40. (1992)
• [Publications] Motoaki Koizumi: "Enzymatic sulfation of isoamyl gallate and (ー)ーepigallocatechin gallate by bacterial arylsulfotransferase" Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 40. (1992)
• [Publications] 小橋 恭一: "食品の栄養と生体機能ー植物成分の腸内菌代謝ー" 日本食品工業倶楽部, 195-244 (1991)