| Research Abstract |
抗腫瘍性酵素L-メチオニンγ-リアーゼ及びL-リジンα-オキシダーゼの構造機能解析及び遺伝子クローニングの検討を行った。Pseudomonas putida由来のL-メチオニンγ-リアーゼは,これまでに活性中心形成に関わるN末端部分が未解明であったが,本研究で1.8Aの分解能で完全に解明され,より詳細な知見が得られるようになった。とりわけ,補酵素ピリドキサール5'-リン酸(PLP)を中心に重要な水素結合ネットワークの存在が明らかになった。中でも活性中心に存在するCys116残基について着目し,部位特異的変異導入法を駆使し詳細に検討し,この残基がL-メチオニンを基質とした場合のα,γ脱離反応に重要で,基質認識に大きく関与していることを見出した。また,この過程で得られたC116H変異酵素は,基質特異性が大きく変化し,β脱離活性を大幅に向上させたことから,His残基が反応に関わっている可能性を新規に見出した。このことは,本酵素を抗がん剤として使用するだけでなく,動脈硬化や肥満などへの新たな応用が望める可能性を示唆している。さらに,本酵素を抗がん剤として血中投与するにあたり,プロテアーゼ等によるストレスを受けることで失活することが考えられる。低純度で保存した場合に,本酵素がCys49-Phe50間で特異的に切断されることを見出した。この領域を改変することによりプロテアーゼ耐性な酵素が取得できるものと思われる。一方,糸状菌Trichoderma viride由来のL-リジンα-オキシダーゼは,必須アミノ酸であるL-リジンを酸化的且つ特異的に分解し,さらに過酸化水素を生成することで抗がん活性を示すことが分かっており,次世代型抗腫瘍性酵素としての応用が期待されている。工業的生産系の確立を目指し,mRNAから5'-RACE法などを駆使してcDNAを作製し,目的の遺伝子を発現用ベクターヘクローニングすることに成功した。
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