マルチ時間分解分光法による副腎皮質ホルモン合成過程の分子論的解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452403
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川戸 佳 東京大学, 教養学部, 教授 (50169736)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 善浩 東京大学, 教養学部, 助手 (10223843)
• Keywords: 副腎皮質 / カルシウム / 蛍光断層撮影 / P-450 / 回転運動 / アドレノドキシン / ミトコンドリア / ミクロソーム

Research Abstract

副腎皮質細胞のステロイドホルモン合成を促進する物質としてACTH、ATP、アンギオテンシンIIのいずれを用いた場合でも、単一細胞で細胞内カルシウムイオン濃度が上昇するのが観測できた。ACTHを用いて観測できたのは世界で初めてである。どの物質を用いた場合でも、細胞内カルシウム濃度の変化する細胞と変化しない細胞とが観察された。ステロイドホルモン合成酵素であるチトクロムP450sccやP450c21、3βヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼは、カルシウム濃度の変化する細胞には認められず変化しない細胞に多かったので、カルシウム濃度の変化する細胞では直接ステロイドホルモンを合成してないことがわかった。共焦点レーザー顕微鏡で細胞を断層撮影をしてカルシウム濃度の変化を調べると、カルシウム濃度は細胞質だけではなく核内でも変化しており、カルシウム信号が核にも届いていることがわかった。
ミトコンドリアにおけるステロイドホルモン合成をおこなうチトクロムP450sccに対する電子伝達蛋白質、アドレノドキシン(ADX)、アドレノドキシン還元酵素(ADR)を活性を失うことなくリン光色素で標識することに成功した。そして、ADXとADRの運動をリン光異方性測定で観測し、P450sccとの相互作用をリポソームとミトコンドリア内膜で調べた。その結果、これら3つの蛋白質、P450scc、ADX、ADRは3者複合体を形成しその中で電子伝達を行っていることがわかった。

Research Products

• [Publications] Ohta,Y.: "Rotation and Membrane Topology of Genetically Expressed Methyl cholonthrene-inducible Cyrochrome P-450 IA1 Locking the N-terminal Hydropho bic Seement in Yeast Microsomes" J.Biol.Chem.269. 15597-15600 (1994)
• [Publications] Ohta,Y.: "Dynamic Topology and Electron Transfer Interactions of Microsomal Cytochrome P450 in Liver and Adrtnal Cortex:Protein Rotation Study" 出版社;John Libbey,Eurotext.Paris,本の名;Cyrochrome P-450 Biochemistry,Biophysics and Molecular Biology. 889-892 (1994)
• [Publications] 川戸 佳: "シトクロムP450の膜中での運動と細胞応答・信号伝達" 蛋白質 核酸 酵素. 40. 43-51 (1995)