口腔細菌の酸素感受性酵素ピルビン酸ギ酸リアーゼとその活性化酵素

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04671120
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 阿部 一彦 東北大学, 歯学部, 助教授 (40151089)
• Keywords: ピルビン酸ギ酸リアーゼ / ピルビン酸ギ酸リアーゼ活性化酵素 / Streptococcus mutans / 酸素感受性酵素 / 嫌気糖代謝 / 口腔レンサ球菌 / NADPH / 高度嫌気条件

Research Abstract

口腔レンサ球菌の嫌気糖代謝で中心的な役割を担うピルビン酸ギ酸リアーゼ(PFL)には微量の酸素で失活する活性型の他に酸素耐性な可逆的不活性型があり、嫌気条件下で相互に変換する。嫌気実験システムおよび超高速分離分取用ウルトラクロマトグラフィーなどを用いて、Streptococcus mutansのピルビン酸ギ酸リアーゼ活性化酵素(PFL活性化酵素)の精製を進めた。そして粗酵素抽出液では還元型メチルビオロゲンと同様にNADPHでPFLの活性化が効率的に促進されるが、部分精製後のPFL活性化酵素ではNADPHでは活性化が行われなくなることが判明し、NADPHが生理的にPFLの活性化を行うためにはNADPHからの電子の受け渡しを行う物質の関与が必要であることが推定された。なお、PFL活性化酵素の精製は還元型メチルビオロゲンを用いてさらに進めたが、同活性化酵素は高濃度の硫安存在下に著しく不安定になった。ところで不安定なためにはほとんど活性を発揮することのなくなったPFL活性化酵素もセレンとあらかじめインキュベートしておくと、かなりの活性を取り戻すこと、また、粗酵素溶液を高熱で処理した後、分子量1万の限外濾過膜を通過した物質がPFLの活性化を促進したこと、そして牛乳から精製した市販のキサンチンオキシダーゼを高熱で処理した後に同様の限外濾過膜を通過させた物質を添加した場合にも効率的にPFLの活性化を促進したことなどにより、PFL活性化酵素にはキサンチンオキシターゼなどでその存在が推定されている“セレンを含むプテリン様の補酵素"が要求されることなどが推定された。
これらの結果はPFL活性化酵素の精製を進めて、その性質を明らかにするためのみならず、他の“嫌気酵素"の検討を行うためにもきわめて重要な知見であると考えられる。

Research Products

• [Publications] Y.Iwami: "Acid production by streptococci growing at low pH in a chemostat under anaerobic conditions." Oral Microbiol.Immunol.7. 304-308 (1992)
• [Publications] K.Abbe: "Activation and inactivation of pyruvate formate-lyase in oral streptococci." J.Dent.Res.71. 695- (1992)
• [Publications] 阿部 一彦: "Streptococcus mutansのピルビン酸ギ酸リアーゼの活性化酵素の性質" 歯基礎誌. 34. 73- (1992)