遺伝子解析によるチトクロ-ムP-450超遺伝子族成立機構の解明

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01618501
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 十川 和博 東北大学, 理学部, 助教授 (80175421)
• Keywords: P-450 / ω-水酸化酵素 / 遺伝子変換 / イントロン / 遺伝子構成

Research Abstract

チトクロ-ムP-450超遺伝子族は10以上のファミリ-から形成されているが、このうちで脂肪酸、プロスタグランジンω水酸化に関与するP-450ファミリ-に属する4種のcDNAクロ-ニングを行ない、塩基配列を決定した。このうち3種のP-450はウサギ腎由来でプロスタグランジンA、脂肪酸のω水酸化に働くP-450kα-1、kα-2と脂肪酸に選択的に働くP-450kdである。これらの一次構造と以前に同じくウサギ肺から、単離した、プロスタグランジン類に特異性をもつP-450_<P-2>の一次構造を比較した結果、その類似性は相互に85%以上と非常に高いことが判明した。また興味深いことにこれらのアミノ酸の置換は蛋白質のまん中部分では起こっておらず、ここではアミノ酸のみならず、500塩基対に渡って塩基レベルでの置換も起こっていない。このことは、これらのP-450をコ-ドしている遺伝子間で遺伝子変換が成立した結果であることを強く示唆するものである。
また、ヒト胎盤より、新たにこのファミリ-に属するP-450cDNAのクロ-ニングを行った。P-450_<p-2>とのアミノ酸のホモロジ-はかなり低く50%であり、上記のP-450とはかなり構造が異なっていた。構造決定の結果より、このP-450は以前から主にウサギ肺で見出され、薬物代謝活性をもつP-450であるP-450form5と同一であることが判明した。ヒト遺伝子ライブラリ-から、本P-450遺伝子をスクリ-ニングし、構造解析を行なった結果このヒトP-450遺伝子は18.8kbの長さであり、11のエクソンに分断されていた。イントロンの位置は今まで報告されているP-450遺伝子のどれとも一致しないことが判明した。この結果はそれぞれのP-450ファミリ-は独自の異なった遺伝子構成を持つという、今までの結果と一致する。

Research Products

• [Publications] N.Yokotani: "Two Forms of ω-Hydroxylase toward prostaglandin A and Laurate.cDNA Cloning and Their Expression" J.Biol.Chem.264. 21665-21669 (1989)
• [Publications] N.Yokotani: "cDNA Cloning of Cytochrome P-450 Related to P-450p-2 from cDNA Library of Human Placenta.Gene Structure and Expression" Eur.J.Biochem.187. 23-29 (1990)