ポリアミン輸送蛋白質遺伝子のクロ-ニングとその発現調節機構

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02454484
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 五十嵐 一衛 千葉大学, 薬学部, 教授 (60089597)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柏木 敬子 千葉大学, 薬学部, 助手 (80169424) ; 柿沼 喜己 千葉大学, 薬学部, 助手 (80134394) ; 小林 弘 千葉大学, 薬学部, 助教授 (00090473)
• Keywords: ポリアミン / プトレスシン / スペルミジン / スペルミン / ポリアミン輸送タンパク質 / クロ-ニング / 遺伝子発現調節

Research Abstract

(1)大腸菌のポリアミン輸送タンパク質遺伝子は3種存在し,1種はスペルミジン(SPD)を優先的に輸送するタンパク質をコ-ドし(クロ-ンpPT104),遺伝地図上15分に存在した。このタンパク質の性質については昨年度詳しく解析したので,本年度はプトレスシン(PUT)のみを輸送する2種の遺伝子(クロ-ンpPT79とpPT71,それぞれ遺伝地図上の19分と16分に存在する)にコ-ドされているタンパク質の性質を検討した。pPT79によりコ-ドされているタンパク質はpPT104と同様に,FGHIの4種のタンパク質であった。F(Mr40K)はペリプラズムに存在する基質(PUT)結合タンパク質であった。G(Mr45K)はATP結合部位を持つ膜表在性タンパク質で,輸送に必要なエネルギ-供給に関与していた。H(Mr35K)とI(Mr31K)は6ケ所の膜貫通部位をもつ膜タンパク質で,PUTが通過するチャンネルを形成するタンパク質であった。この構成はpPT104にコ-ドされている4種のタンパク質に非常に良く似ていた。また,比較的弱いPUT輸送活性をもつpPTにコ-ドされているタンパク質は1種類で,Mr46Kの12ケ所に膜貫通部位をもつタンパク質であった。このタンパク質はオルニチン・PUTのアンチポ-タ-活性を有し,細胞内に過剰に蓄積したPUTの排出に関与していることが判明した。この反応はエネルギ-を必要としなかった。また,この遺伝子のプロモ-タ-部位は複雑な構造をしており,刺激に反応しmRNA合成を促進するエンハンサ-タンパク質の存在が示唆された。
(2)動物細胞のCDNAライブラリ-より,上記大腸菌の活性部位に相当すると思われるアミノ酸に対応するDNAを2種合成し,このDNAをプライマ-としてPCRにより増幅する0.5KbのDNA断片を得た。このDNA断片とハンブリダイズするcDNAをクロ-ニングし,その性質を検討中である。

Research Products

• [Publications] K.KusamaーEguchi,M.Irisama,S.Watanabe,K.Watanabe,and K.Igarashi: "Increase in fidelity of rat liver IleーtRNA formation by both spermine and the aminoaylーtRNA synthetase lomplex" Arch.Biochem.Biophys.288. 495-499 (1991)
• [Publications] K.KasamaーEguchi,S.WAtanabe,M.Irisawa,K.Watanabe,and K.Igarashi: "Correlation between spermine stimulation of rat liver IleーtRNA formation and structural change of the acceptor stem by spermine" Biochem.Biophys.Res.Commun.177. 745-750 (1991)
• [Publications] K.Kashiwagi,K.Ito,and K.Igarashi: "Spermidine regalation of omithine decarboxylase synthesis by a GCーrich seguence of the5´ーuntraslated region" Biochem.Biophys.Res.Commun.178. 815-822 (1991)
• [Publications] K.Kashiwagi,T.suzuki,F.Suzuki,T.Furuchi,H.Kobayashi,and K.Igarashi: "Coexistence of the genes for putrescine transport protein and ornithine decarboxylase at 16min on Escherichia coli Chomosome" J.Biol.Chem.266. 20922-20927 (1991)
• [Publications] T.Furuchi,K.Kashiwagi,H.Kobayashi,and K.Igarashi: "Characteritics of the gene for a spermidine and putrescine transport system that maps at 15min of the Eschericha coli Chromosome" J.Biol.Chem.266. 20928-20933 (1991)
• [Publications] S.Watanabe,K.KusamaーEguchi,H.Kobayashi,and K.Igarashi: "Estimation of polyamine binding to macromoleules and ATP in borine lymphougtes and rat liver" J.Biol.Chen.266. 20803-20809 (1991)
• [Publications] 市川 厚,監訳: "ズベイの生化学 上,中,下" 廣川書店, 1751 (1991)