1996 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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Grant-in-Aid for 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 / D-アミノ酸酸化酵素 / β酸化 / フラビン酵素 / D-アスパラギン酸酸化酵素 |
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| Research Abstract |
脂肪酸のβ酸化は、ミトコンドリアおよびペルオキシソームで行われることが知られているが、本課題ではこの二つのβ酸化系酵素のうちで、初発段階の、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。
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、昨年度の本研究によって、純粋なACO-I,ACO-IIをそれぞれ初めて得ることができ、ACO-I、ACO-IIの間で基質特異性が異なることを明らかにした。今年度は、ACO-I、ACO-IIと種々の基質アナログの相互作用を、電子スペクトル、共鳴ラマンスペクトルによって調べ、基質アナログの結合様式が両者で微妙に異なり、反応の基質特異性をより分子的に理解することができた。
ACO-I、ACO-IIと同じペルオキシソーム局在のフラビン依存性酸化酵素のD-アミノ酸酸化酵素(DAO)の結晶構造解析を世界にさきがけて完成させることができ、長年不明であったDAOの活性部位の精密構造を明らかにすることができた。
ACO-I、ACO-IIと同様にペルオキシソームに局在しDAOと同じファミリーに属するヒト脳D-アスパラギン酸酸化酵素のクローニングに初めて成功し、そのcDNAの塩基配列と、それに基づくアミノ酸配列を解明できた。さらに、この酵素の大腸菌による、発現系を用い純粋の酵素標品を得、その基質特異性を明らかにした。
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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: "Crystallization of expressed porcine kidney D-amino acid oxidase and preliminary X-ray crystallographic characterization." Journal of Biochemistry. 119. 1114-1117 (1996)
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[Publications] Hisashi Mizutani: "Three-dimensional structure of porcine kidney D-amino acid oxidase at 3.0 Å resolution." Journal of Biochemistry. 120. 14-17 (1996)
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[Publications] Sachiko Sugano: "Identification of intermediates in the conversion of cholesterol to pregnelonone with a reconstituted cytochrome P-450scc system : Accumulation of the intermediate modulated by the adrenodoxin level." Journal of Biochemistry. 120. 780-787 (1996)
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[Publications] Chiaki Setoyama: "Structural and functional characterization of the human brain D-aspartate oxidase." Journal of Biochemistry. (発表予定). (1997)
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[Publications] Haruhiko Tamaoki: "Spectroscopic studies of rat liver acyl-CoA oxidase with reference to recognition and activation of substrate." Journal of Biochemistry. (発表予定). (1997)
