ペプチドホルモンの成熟過程におけるC末端アミド化酵素の精製と反応機構の解明

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62580143
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 野口 正人 東北大学, 医学部, 講師 (10124611)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 志賀 清人 東北大学, 医学部, 助手 ; 高沢 伸 東北大学, 医学部, 助手 (50187944) ; 江戸 清人 東北大学, 医学部, 助教授 (40125505)
• Keywords: α-アミド化酵素 / VIP / アミド化ペプチドホルモン

Research Abstract

多くのペプチドホルモンはC末がアミド化されており,この構造が生理活性の発現に必須である. C末アミド化に与る酵素として, Bradburyらは, D-Tyr-Val-Gly(α-MSHのC末アナログ)をD-Tyr-ValNH_2に転換する活性をブタ脳下垂体に見い出した. しかし多様なペプチドホルモンのアミド化に単一の酵素が与っているのか, それとも或る程度の基質特異性をもつ酵素群が機能しているのかは明らかではなかった. そこで我々は, D-Tyr-Val-Glyの他にD-Tyr-Asn-Gly及びD-Tyr-Leu-Asn-Gly(VIPのC末アナログ)を用い, ラットの脳, 下垂体, 腸のアミド化活性を検討した. これらの臓器には, 3種の基質をそれに対応するアミドに転換する活性があることを, 更に, Km値, 至適pH及びdesamide VIP-Glyによる阻害実験の結果から, 脳, 下垂体, 腸には極めて性質の類似しているアミド化酵素が機能していることを明らかにした.
一方我々は, この酵素がpH7とpH8.5の両方にpH optimumを持つことを見い出し, 両pHに留意しつつラット脳から本酵素を部分精製した所, 両pH活性は各精製過程で常に挙動を供にするのであるが, assay条件によって, pH7かpH8.5或いは双方にpH optimaを示すことを知った. このことは単一の酵素が条件によって異なる至適pHをもつということを示唆しており, 大変興味深い. 現在我々は, ラット脳から本酵素をSDS-PAGE上1〜2本のバンドにまで精製することができた(うち一本は56Kのアミド化酵素). しかし, Cu^<++>やアスコルビン酸に対する要求性が各ステップで変化してゆく事実を見い出しており, これがどの様な理由に基くものであるのかを検討中である. またこの反応がascorbate無しでも起ることから, この酵素はoxidase的にも, あるいはoxygenase的にも機能しうるのではないかという仮説を提唱している.

Research Products

• [Publications] 高橋 研一: 生化学. 58. 968 (1986)
• [Publications] 野口 正人: 生化学. 59. 648 (1987)
• [Publications] 野口 正人: Tohoku J. exp. nud.(1988)