2002 Fiscal Year Annual Research Report

トリパノソーマにおけるプロスタグランジン生合成系の分子生物学的解析

Research Project

Project/Area Number	14370087
Research Institution	Osaka Bioscience Institute
Principal Investigator	B・K Kubata (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究員 (30291032)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	永宗喜三郎大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (90314418) 江口直美 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究副部長 (10250086) 裏出良博 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究部長 (10201360) 井上豪大阪大学, 大学院・工学研究所, 助教授 (20263204)
Keywords	トリパノソーマ / リーシュマニア / アフリカ睡眠病 / シャーガス病 / プロスタグランジン / 駆虫剤 / フラビン蛋白質 / X線結晶構造解析
Research Abstract	大腸菌を用いて発現した遺伝子組換え型のTrypanosoma bruceiプロスタグランジン(PG)F_<2a>合成酵素の結晶化に成功し、SP-ring8放射光施設を用いたX線回折データの収集を行ない、本酵素とのアミノ酸配列の相同性の高いアルドケト還元酵素の三次元構造座標に基づく分子置換法により、2.5Å分解能の三次元構造座標を決定した。さらに、部位特異的変異法を用いて、本酵素は他のアルド・ケト還元酵素とは異なり、リジン残基を唯一の活性中心アミノ酸として還元反応を触媒することを明らかにした。そして、Leishmania majorのPGF_<2a>合成酵素のcDNAクローニングと大腸菌を用いた遺伝子組換え型酵素の発現と精製を行ない、本酵素がT.bruceiのPGF_<2a>合成酵素と免疫交差性を示し、旧世界リーシュマニア(L.major、L.donovani、L.tropica)には存在するが新世界リーシュマニア(L.mexicanaやL.amazonensis)には存在しないことを見出した。さらに、T.cruziのPGF_<2a>合成酵素の精製とcDNAクローニングおよび大腸菌を用いた遺伝子組換え型酵素の大量精製を行い、T.cruziのPGF_<2a>合成酵素はOld yellow protein遺伝子ファミリーに属するフラビン酵素であり、PGH_2以外にも様々な化合物を基質とし、メナディオンやベータラパコンなどのナフトキノンをセミキノンラジカルに1電子還元してこれらの薬物の殺虫効果を誘発し、ニフルティモックスや4-ニトロキノリン-N-オキシド等の薬物を2電子還元して無毒化することを明らかにした。また、T.bruceiのPGF_<2a>合成酵素遺伝子ノックアウト原虫を作製するために、本遺伝子に対して、ネオマイシンとブラスチシジン耐性遺伝子を用いた相同組換えを行ないヘテロ接合体の作製を終了した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Irikura, D.: "Cloning, Expression, Crystallization, and Preliminary X-Ray Analysis of Recombinant Mouse Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase, a Somnogen-Producing Enzyme"J. Biochem.. 133. 29-32 (2003)
[Publications] Kabututu Z.: "Prostaglandin production from arachidonic acid and evidence for a 9,11-endoperoxide prostaglandin H 2 reductase in Leishmania"Intl. J. Parasitol. 32. 1693-1700 (2003)
[Publications] Lazarus, M.: "Immunohistochemical localization of microsomal PGE synthase-1 and cyclooxygenases in male mouse reproductive organs"Endocrinology. 143. 2410-2419 (2002)
[Publications] Szallies, A.: "Trypanosoma brucei causes loss of respiration competence and clonal death in the yeast Saccharomyces cerevisiae"FEBS Letters. 25998. 1-7 (2002)
[Publications] Kubata BK: "A key role for old yellow enzyme in the metabolism of drugs by Trypanosoma cruzi"J Exp Med. 196. 1241-1251 (2002)
[Publications] Okano, Y.: "Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of Trypanosoma brucei prostaglandin F2 synthase"J Biochem. 132. 859-861 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

トリパノソーマにおけるプロスタグランジン生合成系の分子生物学的解析

Principal Investigator

B・K Kubata (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 研究員 (30291032)

Research Products

[Publications] Irikura, D.: "Cloning, Expression, Crystallization, and Preliminary X-Ray Analysis of Recombinant Mouse Lipocalin-type Prostaglandin D Synthase, a Somnogen-Producing Enzyme"J. Biochem.. 133. 29-32 (2003)

[Publications] Kabututu Z.: "Prostaglandin production from arachidonic acid and evidence for a 9,11-endoperoxide prostaglandin H 2 reductase in Leishmania"Intl. J. Parasitol. 32. 1693-1700 (2003)

[Publications] Lazarus, M.: "Immunohistochemical localization of microsomal PGE synthase-1 and cyclooxygenases in male mouse reproductive organs"Endocrinology. 143. 2410-2419 (2002)

[Publications] Szallies, A.: "Trypanosoma brucei causes loss of respiration competence and clonal death in the yeast Saccharomyces cerevisiae"FEBS Letters. 25998. 1-7 (2002)

[Publications] Kubata BK: "A key role for old yellow enzyme in the metabolism of drugs by Trypanosoma cruzi"J Exp Med. 196. 1241-1251 (2002)

[Publications] Okano, Y.: "Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of Trypanosoma brucei prostaglandin F2 synthase"J Biochem. 132. 859-861 (2002)