1999 Fiscal Year Annual Research Report
真核生物におけるD-アミノ酸の生理的役割と生合成機構
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10680607
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
吉村 徹 京都大学, 化学研究所, 助教授 (70182821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江崎 信芳 京都大学, 化学研究所, 教授 (50135597)
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| Keywords | D-アミノ酸 / D-セリン / D-アラニン / ラセマーゼ / 分裂酵母 |
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| Research Abstract |
真核生物におけるD-アミノ酸の生理的意義は、抗生物質や生理活性ペプチドの構成成分としての役割を除けばほとんど知られていなかった。しかし近年、ヒトを含む哺乳類の中枢神経系に遊離のD-セリンが存在し、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体のアゴニストとして作用することや、D-アスパラギン酸が精巣や松果体などの内分泌組織においてなんらかの生理作用を有することなどが明らかになってきた。本研究ではこれまで不分明であった真核細胞のD-アミノ酸の生合成経路の解明を目的とした。まず,以前よりD-セリンの存在が報告されていたカイコ幼虫において、D-セリンの生合成がセリンラセマーゼによるものであることを明らかにし、これを部分精製してその酵素学的性質を調べた。また本研究中に発表されたラット脳のセリンラセマーゼ遺伝子の配列と相同性を有する遺伝子を,分裂酵母Shizosaccharomyces pombeからクローニング、発現し、これが同酵素活性を有することを示した。一方、海産性のエビであるブラックタイガーからアラニンラセマーゼを部分精製して、その酵素学的性質や塩による活性調節作用などを明らかにした。さらに、S.pombeの染色体に存在する微生物のアラニンラセマーゼ遺伝子と相同な配列をもつ遺伝子を発現させ、これがアラニンラセマーゼ活性を有することを確認した。またこの遺伝子破壊株を作成し、分裂酵母のD-アミノ酸代謝における同酵素の生理的意義について考察した。さらにPC12細胞にアスパラギン酸ラセマーゼ活性が存在することを明らかにした。
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[Publications] Takuma Uo: "Occuurrence of PLP-Dependent Serine Racemase in Silkworm,Bombyx mori"Biochem,Biophys.Res,Commun.. 246・1. 31-34 (1998)
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[Publications] Yoichi Kurokawa: "Transamination as a side-reaction catalyzed by alanine racemase of Bacillus stearothermophilus"J.Biochem(Tokyo). 124・6. 1163-1169 (1998)
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[Publications] Akira Watanabe: "Role o Lysine39 of Alanine Racemase from Bacillus stearohtermophilus that Binds Pyridoxal 5'-Phosphate : Chemical Resucue Studies of Lys39→AlaMutan"J.Biol.Chem.. 274・7. 4189-4194 (1999)
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[Publications] Akira Watanabe: "Role of tyrosine 265 of alanine racemase from Bacillus stearothermophilus"J.Biochem(Tokyo). 125・6. 987-990 (1999)
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[Publications] Akira Watanabe: "Tyrosine 265 of alanine recemase serves as a base abstracting α-hydrogen from L-alanine : the counterpart residue to lysine 39 specific to D-alanine"J.Biochem(Tokyo). 126・4. 781-786 (1999)
