Smith-Lemli-Opitz症候群でのコレステロール代謝異常の解析-7-デヒドロコレステロールレダクターゼの機能異常-

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780558
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 西野 秀昭 北海道大学, 医学部, 助手 (40198487)
• Keywords: 7-dehydrocholesterol / reductase / NADPH / cytochrome P-450 / recessive disorder / iron-sulfur / Smith-Lemli-Opitz syndrome / cDNA cloning

Research Abstract

7-デヒドロコレステロール(7-DHC)レダクターゼ(Δ7-R)はコレステロール生合成の最終段階を触媒している酵素である。近年、胎児・新生児の形態形成異常、知能発育遅延などを主兆とするホモ接合体劣性遺伝病、Smith-Lemli-Opitz症候群において、コレステロールの極端な低値に加え、7-DHCの異常な蓄積、即ちΔ7-R活性の低下と本疾患との密接な関連が報告され、その有病率の高さもあって最近注目され始めている。
シロイヌナズナΔ7-Rの一次構造中には、その酵素反応に必要な補酵素であるNADPHを結合する為のコンセンサス配列が確認できないことから、同じ酵素局在場所である小胞体膜に存在する電子伝達系成分、NADPH-シトクロムP-450レダクターゼ(fpT)がΔ7-R活性に関与している可能性が考えられた。そこでラット肝臓小胞体膜を用いて、fpTに対する抗体や精製fpTを用いてΔ7-R活性への関与の可能性を検討した。その結果、Δ7-R活性は小胞体膜電子伝達系を必要とし、そのことと伴に、Δ7-R酵素の活性中心に鉄-硫黄活性中心が関与し、その活性中心は各種プロテアーゼに耐性を示す事から膜に深く埋没している事が判明した。このことは一次構造が明らかになった際に膜におけるΔ7-Rの立体構造を推定する事や、Smith-Lemli-Opitz症候群でのΔ7-R活性低下のメカニズム解明に役立つものと考えられる。また、シロイヌナズナのΔ7-R塩基配列と良く似た配列が、データベースに登録されているヒトゲノムの部分塩基配列中に見い出され、推定アミノ酸配列も非常に良く似ていることから、この配列の一部をプローブとしてヒトcDNAライブラリーからクローニングを行ったところ、多数のクローンが得られたので、現在その塩基配列を決定中である。

Research Products

• [Publications] H.Nishino: "Participation of NADPH-cytochrome P-450 reductase and iron-sulfur active center in NADPH-sterol Δ7-reductase activity" FASEBJ.11・9. A1019 (1997)
• [Publications] 西野 秀昭: "NADPH-ステロールΔ7-レダクターゼ活性へのNADPH-シトクロムP-450レダクターゼと鉄-硫黄活性中心の関与" 脂質生化学研究. 39. 299-302 (1997)