酸化タンパク質を分解するプロテアーゼの構造と機能の解折

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09672256
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 別府 正敏 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (60114633)
• Keywords: プロテアーゼ / セリンプロテアーゼ / 酸化ストレス / ACPH / タンパク質分解 / 赤血球プロテアーゼ / グリケーション / 酸化タンパク質

Research Abstract

昨年度の研究により、酸化タンパク質及び糖化タンパク質を選択的に分解するヒト赤血球のセリンプロテアーゼ(Oxidized protein hydrolase,OPH)はヒトのAcylpeptide hydrolase(ACPH)と相同性が極めて高いことが判明し、これを受けて、本年度は本酵素(OPH)がヒトACPHと同一酵素である可能性についてDNAレベル、タンパク質レベルで検討した。
ヒトACPHの塩基配列に基づいて作製したプライマーオリゴヌクレオチドを用いてヒト赤芽球系培養細胞K562のcDNAライブラリーからヒトACPHのcDNAをクローニングし、バキュロウイルスの発現系を用いてリコンビナントACPH(rACPH)を作製した。作製したrACPHには酸化タンパク質及び糖化タンパク質を選択的に分解する活性が認められ、また、OPHに対する特異抗体が結合した。逆に、OPHにはACPHと同様な酵素活性が認められ、OPHはACPHと同一酵素であることが判明した。
この研究結果により、アシル化されたN末端アミノ酸を持つタンパク質からアシル化アミノ酸をはずすという機能のみが知られていたACPHには酸化タンパク質を選択的に分解する生理的に極めて重要な機能を有していることが明らかとなった。酸化タンパク質を選択的に分解する酵素はこれまでに何種類も報告されてきたが、本研究は、その構造と実体を明らかにした初めての例である。

Research Products

• [Publications] Tomofumi Fujino: "Characterization of membrane-bound serine protease related to degradation of oxidatively damaged erythrocyte membrane proteins." Biochim.Biophys.Acta. 1374. 47-55 (1998)
• [Publications] Tomofumi Fujino: "Purification and characterization of a protease in erythrocyte cytosol that is adherent to oxidized membranes and preferentially degrades proteins modified by oxidation and glycation" J.Biochem.124. 1077-1085 (1998)