1995 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアおよびペルオキシソームのβ酸化酵素の役割分担の分子論
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07458160
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
三浦 洌 熊本大学, 医学部, 教授 (70093466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉置 春彦 熊本大学, 医学部, 助手 (80264290)
瀬戸山 千秋 熊本大学, 医学部, 助教授 (60040250)
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| Keywords | アシルCoAオキシダーゼ / アシルCoAデヒドロゲナーゼ / 脂肪酸代謝 / β酸化 / フラビン酵素 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、ミトコンドリアおよびペルオキシソームのβ酸化系酵素のうちで、初発段階かつ、律速段階の、ミトコンドリアのアシルCoAデヒドロゲナーゼおよび、ペルオキシソームのアシルCoAオキシダーゼの分子的性質を調べ、両者の比較から、それぞれの脂肪酸代謝における役割を明らかにするものである。
中鎖アシルCoAデヒドロゲナーゼ(MCAD)とその基質アナログであるアセトアセチルCoAとの相互作用を、分子軌道法を用いた理論的取り扱い、および、^<13>C-NMRを利用した実験的取り扱いにより詳細にしらべた。その結果、基質と補酵素FADのフラビン部分との互いの配向が明らかになり、さらに、基質のC(1)=0の分極を促進する環境がMCADの活性部位に存在することがわかり、MCADの基質活性化の重要な知見が得られた。
ラットの肝臓のペルオキシソームには、二種類のアシルCoAオキシダーゼ(ACO-I,ACO-II)の存在が知られていたが、cDNAを組み込んだ大腸菌による発現系によって、ACO-I、ACO-IIをそれぞれ初めて純粋に得ることができた。この、ACO-I、ACO-IIの基質特異性を調べたところ、アシル鎖の長さに対する両者の特異性が異なり、ACO-Iの方が、アシル鎖のより短いアシルCoAに特異性を示した。このことにより、ACO-I、ACO-IIの間にも役割分担がされていることが明かとなった。
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[Publications] Yasuzo Nishina: "Structure of charge-transfer complexes of flavoenzyme D-amino acid oxidase:A study by resonance Raman spectroscopy and extended Huckel molecular orbital method." Journal of Biochemistry. 118. 614-620 (1995)
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[Publications] Retsu Miura: "^<13>C-NMR study on the interaction of medium-chain acyl-CoA dehydrogenase with acetoacetyl-CoA." Journal of Biochemistry. 119. 512-519 (1996)
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[Publications] Chiaki Setoyama: "Functional expression of two forms of rat acyl-CoA oxidase and their substrate specificities." Biochemical and Biophysical Research Communications. 217. 482-487 (1995)
