チトクロムP450系及び呼吸系ヘム蛋白質の機能解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08249204
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 川戸 佳 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50169736)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 善浩 東京農工大学, 工学部, 講師 (10223843)
• Keywords: チトクロムP450 / 電子伝達 / NO合成酵素 / 副腎皮質

Research Abstract

(1)副腎皮質においてチトクロムP450sccと、NADPHからこの蛋白質に電子を伝達する蛋白質、アドレノドキシン還元酵素(ADR)とアドレノドキシン(ADX)の電子伝達相互作用を、ADR及びADXの蛋白回転運動を測定することで明らかにした。ADR及びADXはリン光色素エリスロシンで標識し、リン光異方性を測定した。P450sccリポソームにADXとADRを加えた系に、精製した抗P450scc抗体を加えP450sccを凝集させると、ADXとADRの回転運動はともに大きく低下した。このことから、10%くらいがP450scc+ADX+ADRという一時的な三者会合体を形成していることが明らかになった。(2)P450sccの蛍光コレステロール基質(コレステロールレゾルフィン)を用いて、生きた副腎皮質細胞中のP450sccのコレステロール代謝活性を時間分解し空間分解して測定する方法を開発した。NADPH刺激により発生する振動型のCa信号は、1分以内にP450scc活性を増加させるのにたいして、ACTH(副腎皮質刺激ホルモン)刺激によって発生する大型Caスパイクに振動が乗った形のCa信号は、3時間かかってやっとP450scc活性を増加させる。ACTHはエンドソーム輸送を活性にして、P450sccの基質コレステロールをミトコンドリアに運ぶことを活発にすることが原因らしい。(3)ブタ脳から精製したNO合成酵素(NOS-1)のヘム・COフラッシュホトリシスを行った。CO再結合緩和時間は、L-アルギニンの存在下では8.3ミリ秒の単一指数関数緩和であったが、L-アルギニン非存在下では1.5ミリ秒と16.9ミリ秒の2指数関数であった。

Research Products

• [Publications] 川戸佳: "膜蛋白質のダイナミクスと機能" 日本膜学会. 21. 240-246 (1996)
• [Publications] Kimoto,T.: "Adrenocorticotropin induces Calcium Oscillations in Adrenal Fasciculata Cells:Single Cell Imaging" Biochem.Biophys.Res.Comm.221. 25-32 (1996)
• [Publications] Kimoto,T.: "Digital Fluorescence Imaging of Elementary Steps of Neurosteroid Synthesis in Rat Brain Glial Cells" J.Pharm.Biomed.Anal.(印刷中). (1997)
• [Publications] HOmma,R: "Time-resolved Study of Effect of Chlorpromazine on Mobility of Cytochrome P450 and Phospholipids in the Inner Membrane of Adrenocortical Mitochondria" J.Pharm.Biomed.Anal.(印刷中). (1997)
• [Publications] Kimoto,T.: "Imaging of Calcium Oscillations and Activity of Cytochrome P450scc in Adrenocortical cells" Oxygen Homeostasis and and Its Dynamics. (印刷中). (1997)
• [Publications] 川戸佳: "活動する脳グリア細胞のイメージング" 蛋白質核酸酵素. 42(表紙). (1997)