変異セリン:ピルビン酸/アラニン:グリオキシル酸アミノ基転換酵素の細胞内分解機構

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454176
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 市山 新 浜松医科大学, 医学部, 教授 (90025601)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 俊顕 浜松医科大学, 医学部, 助手 (90252171) ; 田中 啓二 徳島大学, 酵素科学研究センター, 助手 (10108871)
• Keywords: セリン:ピルビン酸トランスアミナーゼ / アラニン:グリオキシル酸トランスアミナーゼ / 原発性高蓚酸尿症1型 / エネルギー依存性蛋白分解 / ユビキチン系 / 26Sプロテアソーム / 変異蛋白質 / 蓚酸

Research Abstract

ヒトでは肝臓のペルオキシソームに存在し,グリオキシル酸(蓚酸の前駆体)の除去という役割を演じているセリン:ピルビン酸/アラニン:グリオキシル酸トランスアミナーゼ(SPT/AGT)は,原発性高蓚酸尿症1型(PH1)の原因酵素である。最近我々は,PH1-症例の変異SPT/AGTが細胞内で速やかなATP依存性分解を受けることを明らかにした。本研究では,このATP依存性分解の機構解明を目的とした。網状赤血球溶液を用いた実験では,変異SPT/AGTの分解はATPのみならずMg2+にも依存し,またdATP,CTP,UTP,GTP,ADPはATPの代わりになり得るが非水解性ATP類緑体やAMPは無効であること,すなわち変異SPT/AGTの分解はエネルギー依存性であることが明らかになった。更にプロテアソームに対する抗体を用いた実験により,変異SPT/AGTの分解は26Sプロテアソームとは異なる新しいエネルギー依存性プロテアーゼにより触媒されていることが示唆された。しかし,その精製の試みは,容易に起こる失活のためにこれまでのところ不成功であった。変異SPT/AGT分解のプロテアソーム依存性の確認,更には問題のプロテアーゼ同定の目的で,酵母細胞での発見を試みたが,プロテアソームサブユニット欠損変異株では,変異SPT/AGT-cDNAのみならず正常cDNAの発現も困難という事態に遭遇した。β-Galとの融合蛋白を発現させ,β-Gal活性の消失を指標として分解系欠損変異株を選別しようとした実験では正常SPT/AGTとの融合蛋白質も分解を受けることが観察された。現在,変異SPT/AGTの精製あるいは部分精製標品を基質とする単純化されたin vitro分解活性アッセイ系の確立とこのアッセイ系による変異SPT/AGT分解プロテアーゼ系の特徴づけおよびこの分解へのユビキチン系の関与の有無の決定を目指して研究を行っている。

Research Products

• [Publications] Chiharu Uchida: "Regulation by glucagon of serine:pyruvate/alanine:glyceylate aminotransqerase gene expression in cultured rat hepatecytes" The Journal of Biological Chemistry. 269. 8849-8856 (1994)
• [Publications] Satoshi Miura: "Urate oxidase is imported into peraxisomes necogouzing Rre C-terminal SKL motif of proteins" European Journal of Biochemistry. 223. 141-146 (1994)
• [Publications] Kuniko Ishikawa: "A liver enzyme,serine:pyravareialanine:glyozylate aminotransqerase and its matant in a primary byperozaluria type Lcase" Biochemistry of vitamin B6 and PQQ(Proceedings of 9th Meering on vitamin B6 and Carbonyl Catalysis)(eds.M.Marino etal.). 337-341 (1994)
• [Publications] Chiharu Uchida: "Regulation by glucagon of serine:pyruvate/alanine:glyozylate aminotransferase gene expression in cultured hepatocytes" Biochemistry of vitamin B6 and PQQ(Proceedings of 9th Meering on vitamin B6 and Carbonyl Catalysis)(eds.G.Marino etal.). 93-97 (1994)
• [Publications] Tsuneyoshi Funai: "Fidelity of translation initiation of mRNA for the precarsor of rat mitocncndrial serine:pyrurare/alanine:glyoxylate anonotransferase" The Journal of Biochemistry. 117(in press). (1995)
• [Publications] Toshiaki Suzuki: "Energy-dependent degradation of a matant serine:pyruvate/ulaxine:glyoxylate aminotransferase in a primary byperozaluna type I case" Intraclilat Protein Catabolism(Proceestings of the 10th ICOP Meeling)(eds.J.S.Bond and K.Suzuki). (in press). (1995)
• [Publications] 市山 新: "ペルオキシソーム病-新しい遺伝疾患,この中の原発性高蓚酸尿症I型(30-33頁)を分担執筆" 厚生省特定疾患酵素障害調査研究班編, 57 (1994)
• [Publications] 市山 新: "臨床DNA診断法(古庄敏行,井村裕夫,倉田毅,中込弥男,岡田伸太郎,湯浅保仁編).この中の原発性高シュウ酸尿症I型を分担執筆" 金原出版株式会社(印刷中), (1994)