GABAアミノ基転移酵素活性に対する嫌酒薬とアルコールによる阻害機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670410
• Research Institution: Kobe Gakuin University
• Principal Investigator: 玉木 七八 神戸学院大学, 栄養学部, 教授 (30068241)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀川 陽子 神戸学院大学, 栄養学部, 実験助手 (40309422) ; 松田 広一 神戸学院大学, 栄養学部, 助手 (70278795) ; 坂田 成子(藤本 成子) 神戸学院大学, 栄養学部, 助教授 (30165419)
• Keywords: GABA / β-アラニン / アミノ基転移酵素 / 嫌酒薬 / ジスルフィラム / エタノール / アルコール

Research Abstract

GABAアミノ基転移酵素(β-AlaAT I ; EC2.1.6.19)は嫌酒薬ジスルフィラム前投与ラットにエタノールを投与すると著明に活性が減少することを見いだした。β-アラニン・ピルビン酸アミノ基転移酵素(β-AlaAT II ; EC2.6.1.40)もβ-AlaAT Iと同様β-アラニンを基質とする。β-ALaAT IIもβ-AlaAT Iと同様嫌酒薬とエタノールにより酵素活性に影響を受けるか否か検討した。
β-AlaAT IIはβ-AlaAT Iと同様、肝臓、腎臓のミトコンドリアマトリックスに局在する。β-AlaAT IIは細胞質で512アミノ酸残基からなる前駆体タンパク質として合成される。ミトコンドリアに取り込まれた後、プロセシングを受け、473アミノ酸からなる成熟型タンパクとなり生理活性を示す。
β-AlaAT IIはβ-AlaAT Iと同様ω-アミノ酸のアミノ基転移反応を示す。両者のホモロジーは約20%である。両酵素はGABAの構造類似物質ガバクリンや抗ガン剤の5-フルオロウラシルにより酵素活性が抑制されることを報告してきた。嫌酒薬ジスルフィラム前投与ラットにエタノールを飲ませるとβ-AlaAT I活性が指数関数的に減少した。同様の実験をβ-AlaAT IIに対し行ったところ24時間後に有意な活性減少を認めた。mRNA量も減少することからβ-AlaAT IIタンパク質の合成阻害を伴う活性減少と考えられる。しかし、β-AlaAT Iと同様、ジスルフィラムの代謝産物、二硫化炭素による影響は認められなかった。

Research Products

• [Publications] Nanaya Tamaki, Shigeko Sakata, Koichi Matsuda: "Purification, properties and sequencing of aminoisobutyrate aminotransferase"Methods Enzymology. 324. 376-389 (2000)
• [Publications] Satoshi Ito, Tomoko Ohyama, Yasuhide Kotani, Koichi Matsuda, Shigeko Fujimoto Sakata, Nanaya Tamaki: "Influence of dietary protein levels on β-alanine aminotransferase expression and activity in rats"Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 47. 275-282 (2001)
• [Publications] Nanaya Tamaki: "ピリミジン塩基分解におけるα-アラニンアミノ基転移酵素の役割"生化学. 73. 1151-1154 (2001)