酵母を利用した必須脂肪酸代謝における分子機構の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10760052
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 秋 庸裕 広島大学, 工学部, 助手 (80284165)
• Keywords: 脂質 / 高度不飽和脂肪酸 / 不飽和化酵素

Research Abstract

動物において必須脂肪酸として摂取されたリノール酸とα-リノレン酸は,独立した二系列の多段階酵素系によってアラキドン酸とエイコサペンタエン酸及びドコサヘキサエン酸にそれぞれ変換される。これら多価不飽和脂肪酸は生体膜脂質の構成成分であるだけでなく,動脈硬化,炎症や老化などに関連する重要な生理活性物質であり,その代謝調節機構は今後解明すべき重要な課題の一つである。本研究では,全く解明されていなかったその代謝系酵素群のうち,最初の脂肪酸不飽和化反応を司るΔ6不飽和化酵素の遺伝子をラット肝臓から単離し,同定した。すなわち,まず植物や下等動物の相同タンパク質に見出される保存領域のアミノ酸配列を参照して,マウスの相同タンパク質に対応すると思われる遺伝子断片を得た。これをプローブとしたラット肝cDNAライブラリーのスクリーニングにより,最長444アミノ酸のタンパク質をコードしうる全長1573塩基対の遺伝子を得た。その開始コドンから終止コドンまでを含む遺伝子断片を酵母内発現系に供したところ,リノール酸あるいはα-リノレン酸の存在下で,それぞれのΔ6不飽和化産物であるγ-リノレン酸及びC18:4n-3が新たに生成した。しかし,Δ5不飽和化酵素の基質であるジホモ-γ-リノレン酸は基質となり得なかった。また,本遺伝子からの推定アミノ酸配列は,他種由来の脂肪酸不飽和化酵素に共通して見出される3つのhistidine boxを含み,N末端部分にはcytochrome b5と高い相同性を示す領域が存在していた。これらの結果から,単離されたラット遺伝子はΔ6脂肪酸不飽和化酵素に対応するものであると結論され,高等動物において当遺伝子を同定した最初の例となった。

Research Products

• [Publications] T.Aki: "Molecular cloning and functional characterization of rat Δ-6 fatty acid desaturase" Biochemical and Biophysical Research Communications. 255(3). 575-579 (1999)
• [Publications] T.Aki: "Lipid composition of a newly isolated polyunsaturated fatty acid-producing fungus,Achlya sp.ma-2801" Journal of Fermentation and Bioengineering. 86(5). 504-507 (1998)