1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06454198
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北 潔 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (90134444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 直樹 東京大学, 医科学研究所, 助手 (40239108)
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| Keywords | ミトコンドリア / 遺伝子発現 / 適応進化 / コハク酸脱水素酵素 / フマル酸還元酵素 / 回虫(Ascans suum) / 呼吸鎖電子伝達系 / アイソザイム |
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| Research Abstract |
生物は独立した生命を持ち,独自の生活を営んでいるが,一方他の生物と深い関わりを保ちつつ生存している。寄生現象もこの様な関係のひとつと考えられ、自由生活型の祖先から出発し、寄生生活に移行してからの進化の過程において宿主内の環境に適応し,宿主特異性や臓器特異性をそなえた種々の寄生虫が成立したと考えている。この点から寄生虫は真核生物における適応現象の研究を進めるうえで極めて良い研究対象であり,とくにエネルギー転換系の様な全生物に共通な代謝系の適応や進化,また基本的な反応機構を理解するうえで最適な系のひとつと考えられている。本研究ではミトコンドリア遺伝子の発現が幼虫と成虫で極端に異なっている回虫の特徴を生かし、その発現調節機構を解明することを目的としており、寄生適応現象を分子のレベルで理解しようとするものである。
本年度は昨年度の成果を踏まえ、さらに複合体IIアイソザイムのサブユニットについてそれぞれのcDNAクローニングによる一次構造の比較を試みた。その結果Fpについては幼虫型Fp(Fp-2)cDNAのクローニングに成功したが、そのアミノ酸配列は成虫型Fp(Fp-1)に比較して自由生活性線虫C.elegansFpにより類似していた。この事実は成虫酵素の持つフマル酸還元酵素活性はC.elegansの様な自由生活性線虫の酵素に由来し、寄生現象成立の過程において獲得した新しい形質と考えられる。同じくフマル酸還元酵素活性を示す犬糸状虫Fpのアミノ酸配列もこの考え方を支持するものであった。さらに抗体による分析から幼虫と成虫で異なると思われたシトクロムb小サブユニット(Cybs)について成虫型のcDNAクローニングを行い、ミトコンドリア複合体IIのCybsとして初めての一次構造データを得た。このサブユニットの配列は種特異性が高かったが、ヘムの配位に関与していると予想されるHis残基などは保存されていた。さらに呼吸鎖電子伝達系の重要な構成成分であるシトクロムcに成虫特異性に発現されているアイソザイムが見いだされ、生活環における回虫ミトコンドリア呼吸鎖電子伝達系のダイナミックな変動が明確になった。
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[Publications] Saruta Fumiko: "Stage-specific isoforms of Complex II(succinate-ubiquinoue oxidoreductase)in mitochondria from the parasitic uematode Ascans Suum" The Journal of Biological Chemistry. 270. 928-932 (1995)
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[Publications] Kuramochi Toshiaki: "Comparative study and cDNA clouing of the flavoprotein subunit of mitochondrial complex II(succinate-ubiquinoue oxidoreductase)from the dog hearturnm,Dirotilania immitis" Comparative Biochemistry and Physiology. 111. 491-502 (1995)
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[Publications] Patricia Lim: "Mitochondrial cytochrome c oxidase III(COIII)gene of Plosmodium vivax" The Japanese Journal of Parasitology. 44. 40-43 (1995)
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[Publications] Nakamura Kayako: "Two hydrophobic subunits are essential for the heme b ligation and functional ussemhly of complex II(succinate-ubiquinoue oxidoreductase)from Escherichia coli" The Jourual of Biological Chemistrg. 271. 521-527 (1996)
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[Publications] Saruta Fumiko: "Cloming of a cDNA encoding the small subumit of cytochrome b558(cybS)of mitochondrial rumarate reductase(complex II)from adult Ascans suum" Biochim Biophys Acta. (in press). (1996)
