食環境感受性バイオモジュレーターとして機能するトランスグルタミナーゼの解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06660158
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊倉 宏司 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (00101246)
• Keywords: トランスグルタミナーゼ / インターロイキン-6 / トランスグルタミナーゼ遺伝子 / トランスグルタミナーゼ負電荷領域

Research Abstract

本研究の目的は、動物組織を構成する各種細胞の多様な機能の制御に深く関係すると考えられるカルシウム依存性のタンパク質修飾酵素であるトランスグルタミナーゼ(TGase)の生理機能を分子レベルで理解し、食環境に起因する多様なシグナルが本酵素の機能を介した生体制御とどの様に連係しているかを解明することである。
1.細胞情報伝達因子による遺伝子転写調節-多機能性サイトカインであるIL-6がヒト肝癌細胞株 HepG2 のTGase 遺伝子の発現を高めること、またモルモット肝 TGase 遺伝子の5'-上流領域にはIL-6応答配列様の塩基配列が存在することを明らかにしてきた。今回は、モルモット肝 TGase遺伝子5'-上流プロモーター領域のIL-6応答性を CAT レポーター遺伝子とHepG2 細胞を用いて解析した。IL-6は TGase 遺伝子のプロモーター活性を3-4倍増加させた。遺伝子の IL-6 応答部位は、塩基配列 -107 から +61 の領域に存在することが示唆された。細胞表面糖鎖による TGase 遺伝子発現調節の可能性をみるために、ガングリオシド GM3 を HepG2 細胞の培養液に添加して培養を行ったが、TGase 活性量は有意な変動を示さなかった。
2.TGase 分子の構造と機能の関係-酵素分子の構造と機能の関係について理解を深めることは、酵素の新しい制御機構を知る手がかりをもたらす。TGase 分子ファミリーは複数の保存負電荷領域をもつ。2ケ所の保存負電荷領域と触媒機能との関係を理解するために、保存領域の負電荷を消失させた変異酵素分子を作製し、それらの触媒機能を解析した。検討した保存領域の負電荷は、活性発現に必須の構造要因ではないがカルシウムの結合性やアシル転移反応の進行に関連するものであることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Koji Ikura: "Increase Caused by Interleukin-6 in Promoter Activity of Guinea Pig Liver Transglutaminase Gene" Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 58. 1540-1541 (1994)
• [Publications] Koji Ikura: "Site-directed Mutation in Conserved Anionic Regions of Guinea Pig Liver Transglutaminase" Archives of Biochemistry and Biophysics. (印刷中). (1995)