酵素グリオキサラーゼIの細胞増殖制御機構とアミノ末端プロセッシングの解析

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63560105
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 木村 光 京都大学, 食糧科学研究所, 教授 (80026541)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 幸作 京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (90142299)
• Keywords: グリオキサラーゼI / メチルグリオキサール / Nーターミナルアミノペプチダーゼ / DNA塩基配列

Research Abstract

酵素グリオキサラーゼIは細胞毒であるメチルグリオキサールの解毒に関与する主要な酵素であり、微生物から高等動植物に至る様々な細胞中に存在している。本酵素の活性変動は細胞増殖と深く関連しておりその制御機構の解明は、細胞の増殖及び分裂のメカニズム解明の一助となることが予想される。本研究では微生物を用い、細胞の分裂増殖機構を解析する目的で、まず細菌Pseudomonas putidaよりグリオキサラーゼIを精製しその諸性質について検討した。本酵素は分子量19,000よりなるモノマーで、補欠分子族として1個の亜鉛イオンを含んでいた。またそのNー末端アミノ酸配列を決定したところMet-Ser-Leu-Asn-Asp-であった。
次にPseudomonas putidaの染色体DNAバンクよりグリオキサラーゼI遺伝子をクローニングし、これを大腸菌Escherichia coli C600株中で発現させた。その結果、グリオキサラーゼI活性は親株の約120倍まで増大した。次にその遺伝子の全塩基配列を決定し、そこから予測されるNー末端アミノ酸配列を検討した結果、先にPseudomonas putidaより精製した酵素のNー末端アミノ酸配列と完全に一致し、該遺伝子がグリオキサラーゼIをコードすることが明らかとなった。またグリオキサラーゼI遺伝子を導入した大腸菌C600より精製した酵素のNー末端アミノ酸配列を決定した結果Ser-Leu-Asn-Asp-であり、Nー末端のメチオニンが除去されていた。これは恐らく大腸菌中のNーターミナルアミノペプチダーゼによりプロセッシングを受けたためと考えられた。Nー末端のメチオニンが除去されたグリオキサラーゼIの諸性質に就いては、野生型のそれと比べて差は認められなかった。

Research Products

• [Publications] Hae-ik Rhee: Biochem.Biophys.Res.Commun.141. 993-999 (1986)
• [Publications] Hae-ik Rhee: Biochem.Biophys.Res.Commun.147. 831-838 (1987)
• [Publications] Hae-ik Rhee: Agric.Biol.Chem.52. 2243-2246 (1988)