| 研究課題/領域番号 |
02557070
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機能系基礎歯科学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山田 正 東北大学, 歯学部, 教授 (50005021)
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| 研究分担者 |
高橋 信博 東北大学, 歯学部, 助手 (60183852)
岩見 憙道 東北大学, 歯学部, 助手 (60005030)
阿部 一彦 東北大学, 歯学部, 助教授 (40151089)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1990年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
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| キーワード | 酸素感受性酵素 / 高度嫌気条件 / ピルビン酸ギ酸リアーゼ / 口腔レンサ球菌 / 糖代謝 / 嫌気グローブボックス / 酵素活性測定 / アクチノミセス / 酸素活性測定 / 酵素の型変換 / 乳酸脱水素酵素 / レンサ球菌 / ピルビン酸ギ酸リア-ゼ / pHの影響 / 嫌気グロ-ブボックス / 嫌気糖代謝 |
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| 研究概要 |
高度に嫌気的な条件下で酵素タンパクを精製・その活性を正確に測定できる装置を製作し、同装置を用いて実験を行い、以下のことが判明した。
酸素感受性酵素ピルビン酸ギ酸リアーゼ(PFL)の活性中心近傍にはプロテインラジカルが存在し、このラジカルが分子状の酸素と反応することにより反応性の高い活性酸素が生じ、PFLは非可逆的に失活することが推定された。PFLの可逆的不活性型はこのラジカルを失っているため酸素に耐性であるが、嫌気条件下でPFL活性化酵素によりラジカルを持つ活性型PFLに変換し得る。PFL活性化酵素の精製を進めたところ、きわめて不安定になったが二価鉄、セレン、プテリンなどとのインキュベーションによりある程度の活性を取り戻した。xanthine oxidaseなどに存在すると考えられているプテリン様の補酵素を含有していると推定される。このPFL活性化酵素はピルビン酸で活性化されるがオキサミン酸による活性化は認められないこと、はるかに不安定であることなど、これまで報告されている大腸菌の酵素とは異なる性質を持つことがわかった。
また、ソルビトールなどで検討した結果、歯垢細菌の高度嫌気条件下における糖代謝ではNADH/NADの酸化還元バランスをとることが非常に重要であり、このバランスをとるために種々に細菌で様々な対応をしていることが判明した。レンサ球菌ではPFLが重要な役割を担っているが、乳酸桿菌ではPFL系の他に、酢酸が存在すると酢酸からエタノールへの代謝系が働き、NADHの再酸化系が機能して酸化還元バランスをとることができ、アクチノミセスでは重炭酸が存在すると乳酸産生系に加え、コハク酸産生系が働いて、NADHの再酸化系が働いて効率よく代謝が促進することなどがわかった。
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