2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular basis of ATP synthesis machinery from parasite living under microenvironment
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16K19114
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
稲岡 健ダニエル 長崎大学, 熱帯医学・グローバルヘルス研究科, 助教 (10623803)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 寄生虫学 / ATP合成 / ASCT / 生化学的解析 / 結晶構造解析 / ミトコンドリア様オルガネラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小環境で生育する寄生虫が有する嫌気的ミトコンドリア(AM)、またはミトコンドリア様オルガネラ（MRO）ではTCA回路や酸化的リン酸化が消失または不完全な状態であり、ATP生産はAcetate:succinate CoA Transferase (ASCT)とSuccinyl-CoA synthase (SCS)で構成されるASCT/SCSサイクルによる基質レベルのリン酸化に依存する。さらに、ミトコンドリアとは異なり、AMやMROの主な最終代謝産物として酢酸が挙げられ、ATPと酢酸はASCT/SCSサイクルにより生産されると考えられている。このサイクルは寄生虫に留まらず、AMやMROを有する真核生物で広く保存され、低酸素環境に適応するための重要なエネルギー代謝の一つである。また、ATPの供給以外に、CoAの再利用や脂質合成に必要な酢酸を産生する高効率な経路である。
29年度では、ASCTの分子機構と生理機能を明らかにするため、T. cruziのASCT及びヒトSuccinyl-CoA Transferase (SCOT)の詳細な生化学的解析と結晶構造解析を行った。結晶構造から推測された基質結合部位の点変異解析を行い、ASCTの活性部位および基質と相互作用する残基を同定した。「ASCT/SCSサイクル」の存在はこれまでも間接的に示されていたが、今回、TcASCTを用いてASCT/SCSサイクルをin vitroで再構築し、ASCTとSCSがサイクルとして機能する事を直接的に証明した。また、ASCTはヒトSCOTと52%のアミノ酸同一性を有するが、精製酵素を用いて、ASCTにはSCOT活性が無いこと、SCOTにはASCT活性が無い事も直接的に証明した。さらに、T. cruziの薬剤標的であるTcASCTを用いてHTS系を確立し、他のグループに先駆けて阻害剤１種類を見出した。
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[Presentation] Glycosomal metabolic enzyme Isocitrate Dehydrogenase from Trypanosoma brucei shows dual coenzyme specificity2017
Author(s)
Xinying Wang, Daniel Ken Inaoka, Emmanuel O. Balogun, Fumie Hamano, Nicole Ziebart, Stefan Allmann, Michael Boshart, Frederic Bringaud, Fuyuki Tokumasu, Tomoo Shiba, Shigeharu Harada and Kiyoshi Kita
Organizer
第 77 回日本寄生虫学会東日本支部大会
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