イノシトールリン脂質の分子種特異的生合成機構と情報伝達系への関与

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06780513
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 山下 純 帝京大学, 薬学部, 助手 (80230415)
• Keywords: イノシトールリン脂質 / リゾリン脂質 / アシルCoA / CoA / アシルトランスフェラーゼ / アラキドン酸

Research Abstract

イノシトールリン脂質の脂肪酸リモデリング系に関与する酵素を分子レベルで理解することを目的として、アシルCoA:リゾホスファチジルイノシトール(リゾPI)アシルトランスフェラーゼを膜から可溶化し、分離精製をおこなった。本酵素を含めリゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ系酵素は界面活性剤により強く阻害されるため、これまで可溶化や精製は困難であったが、両イオン性界面活性剤のCHAPSを用いラット肝臓ミクロソームから酵素の失活なく可溶化することに成功した。さらに可溶化画分をカラムクロマトグラフィーを用いて分離精製を行い、リゾホスフアチジルコリンアシルトランスフェラーゼ活性とリゾPIアシルトランスフェラーゼ活性を分離することができた。また、リゾPIのsn-1位に脂肪酸を導入する酵素とsn-2位に導入する酵素も分離することができ、リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼに、リゾリ脂質の種類や脂肪酸の導入位置を異にする数種類の酵素が存在することが示された。
1-アシルリゾPIを基質とするアシルトランスフェラーゼの部分精製標品を用い性質を検討した。アシルCoAに対する特異性は酵素が存在する状態により変化し、リン脂質の存在時には(ミクロソームでの状態に比較的近い)、アラキドニルCoAに対する活性が最も高いことが明かになった。このことは肝臓に、2-アラキドニルPIが多量に存在するという事実を説明でき、リゾPIアシルトランスフェラーゼがPIのリモデリング系、分子種特異的生合成に関与することが強く示唆された。
また、部分精製標品はアシルトランスフェラーゼの逆反応の活性も存在し、CoA依存的にPIを分解しうることが示された。PIは種々の情報伝達系に関与することより、本酵素によるCoA依存的なPIの分解が、多くの細胞機能を変化させることが考えられた。本酵素によりアシルCoAが同時に産生することより、アシルCoA依存性酵素の活性調節にも関与することが考えられた。

Research Products

• [Publications] Atsushi Yamashita: "Induction of coenzyme A-dependent transacylation activity in rat liver microsomes by administration of clofibrate" Biochim.Biophys.Acta. 1211. 263-269 (1994)
• [Publications] Takayuki Sugiura: "Platelet-activating factor and related lipid molecules in invertebrates" J.Lipid Mediators Cell Signaling. 10. 185-186 (1994)
• [Publications] Takayuki Sugiura: "Coenzyme A-dependent modification of fatty acyl chains of rat liver membrane phospholipids:possible involvement of ATP-independent acyl-CoA synthesis" J.Lipid Res.(in press). (1995)
• [Publications] Takayuki Sugiura: "Coenzyme A-dependent cleavage of membrane phospholipids in several rat tissues:ATP-independent acyl-CoA synthesis and the generation of lysophospholipids" Biochim.Biophys.Acta. (in press). (1995)