組織特異的に発現するジヒドロジオール脱水素酵素に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11672175
• Research Institution: Gifu Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 原 明 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (00094334)
• Keywords: ジヒドロジオール脱水素酵素 / D-キシロース脱水素酵素 / 新規タンパク質ファミリー / 構造機能相関 / 部位特異的変異 / 非ステロイド性抗炎症薬 / 遺伝子構造

Research Abstract

本研究の目的は哺乳動物において組織特異的に発現する二量体のジヒドロジオール脱水素酵素の構造と機能および臨床的意義を明らかにすることである。本年度に得られた成果を以下に要約する。
1.構造・機能の相関研究
サルの二量体ジヒドロジオール脱水素酵素の部位特異的変異導入法による解析から、触媒残基はTyr-180であり、補酵素結合に関わる残基のうちLys-97とHis-79は反応の化学過程に、そしてTyr-71とHis-76は補酵素結合領域の構造維持に重要であることが示唆された。基質結合にはAsp-176、Trp-125およびTrp-254が関与することが示唆された。これらの残基のうち、Tyr-180、Lys-97、His-79およびAsp-176は本酵素が含まれる新規な蛋白質ファミリーに保存され、共通の役割を果たしていると考えられた。なお、本酵素の結晶化と高次酵素解析を継続して進めている。
2.変異遺伝子型の解析
ヒト腎臓には本酵素mRNAは検出されないが、腎癌試料5例のうち1例に本酵素mRNAの発現を認めた。血液DNA試料について、機能アミノ酸を含むエクソン4の異常を調べたが、変異は検出されなかった。
3.遺伝子の発現領域の解析
ゲノム遺伝子のクローニング中に、ゲノムプロジェクトから発表された第19染色体のドラフト配列内に本遺伝子が含まれることが判明した。その5'-非翻訳領域には種々の転写因子結合エレメントが予測された。
4.成果公表
以上の構造・機能相関の結果はカルボニル代謝に関する酵素学と分子生物学の国際シンポジウム(米国、ニューメキシコ,12年7月)で発表した。

Research Products

• [Publications] Y.Asada et al.: "Roles of His-79 and Tyr-180 of D-xylose/dehydrodiol dehydrogenase in catalytic function."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 278・2. 333-337 (2000)
• [Publications] S.Aoki et al.: "Identity of dimeric dihydrodiol dehydrogenase as NADP^+-dependent D-xylose dehydrogenase in pig liver"Chemico-Biol.Interact.. (印刷中). (2001)