ペルオキシソーム膜ABCタンパク質の構造・機能と遺伝病

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10217203
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 今中 常雄 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (50119559)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇根 瑞穂 広島大学, 医学部, 助手 (20144826) ; 守田 雅志 富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (20191033) ; 岡村 昭治 富山医科薬科大学, 薬学部, 助教授 (60019122)
• Keywords: ABC蛋白 / トランスポータ / ペルオキシソーム / ペルオキシソーム病 / 脂質代謝 / 脂肪酸β酸化 / アシル-CoA輸送 / adrenoleukodystrophy

Research Abstract

ペルオキシソーム膜上の4種のABC蛋白、PMP70、ALDP、ALDRP、P70Rの構造と機能の解析を目的として、以下に示す成果を得た。
1. 野生型および部位特異的変異PMP70安定過剰発現CHO細胞を用い、palmitic acidならびにlignoceric acidのβ酸化を解析した。その結果、PMP70は長鎖acyl-CoAの輸送担体であること、その輸送にATPの加水分解が必要であること、ABC蛋白間でよく保存されているEAA like motif、Walker A、B motifが機能上重要であることをが明らかにした。さらにPMP70は、ペルオキシソームで選択的に代謝されるロイコトリエンの輸送にも関与することが示された。
2. 脂質代謝異常と密接にかかわる胆汁酸代謝中間体のペルオキシソームへの輸送系を構築するため、標識化合物を合成した。次いで、ペルオキシソーム内への輸送を検討したところ、その輸送にはATPが必要であること、種々ABC蛋白阻害剤で阻害されることが明らかになった。よって胆汁酸代謝中間体の輸送にも、PMP70などのABC蛋白が関与することが強く示唆される。
3. ALDPの機能解析のため、その安定過剰発現CHO細胞を作製した(ALDRP、P70R安定過剰発現CHO細胞については作製中)。さらにABC蛋白間の相互作用を解析するため、PMP70安定過剰発現CHO細胞に、さらにALDP、ALDRP、P70Rの各ABC蛋白の安定発現を試みている。
これらの細胞をもとに、次年度は各ABC蛋白の機構の詳細ならびにPMP70との相互作用を明らかにしたい。さらに、ペルオキシソーム膜ABC蛋白異常による脂質代謝障害の機序に迫り、ペルオキシソーム膜ABC蛋白の細胞内脂質代謝における意義を提示したい。

Research Products

• [Publications] Imanaka,T.: "Characterization of the 70-kDa peroxisomal membrane protein,an ATP-binding cassette transporter" J.Biol.Chem.(in press). (1999)
• [Publications] Imanaka,T.: "The 70-kDa peroxisomal membrane protein(PMP70),an ATP-binding cassette transporter" Cell Biochem.Biophys.(in press). (1999)
• [Publications] 今中 常雄: "ABCタンパク質とペルオキシソーム病" 最新医学. 54・3. 434-440 (1999)
• [Publications] Kinoshita,N.: "Newly identified chinese hamster ovary cell mutants are defective in biogenesis of peroxisomal membrane vesicles" J.Biol.Chem.273・37. 24122-24130 (1998)
• [Publications] Imamura,A.: "Temperature-sensitive phenotype of peroxisomal-assembly processes represent the milder forms of human peroxisome-biogenesis disorders" Am.J.Hum.Genet.62・6. 1539-1543 (1998)
• [Publications] Shimozawa,N.: "Genetic basis of peroxisome-assembly mutants of human,chinese hamster ovary cells and yeast" Am.J.Hum.Genet.63・6. 1898-1903 (1998)
• [Publications] Kawabe,Y.: "Characterization of two chinese hamster ovary cell lines expressing the COOH-terminal domains of sterol regulatory element-binding protein(SREBP)-1" Cell Struct.Funct.23・4. 187-192 (1998)
• [Publications] Itabe,H.: "Appearance of cross linked proteins in human atheroma and rat prefibrotic liver detected by a new monoclonal antibody" Biochim.Biophys.Acta. 1406・1. 28-39 (1998)
• [Publications] Takahashi,Y.: "Spatial pattern of smooth muscle differentiation is specified by the epithelium in the stomach of mouse embryo" Dev.Dyn.212・5. 448-460 (1998)
• [Publications] 今中 忠雄(分担): "分子生物学(第3章 細胞構造)(印刷中)" 丸善株式会社, (1999)