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ポリアミンの生理作用と輸送機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 05454618
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造生物化学
研究機関千葉大学

研究代表者

五十嵐 一衛  千葉大学, 薬学部, 教授 (60089597)

研究分担者 柏木 敬子  千葉大学, 薬学部, 助手 (80169424)
柿沼 喜己  千葉大学, 薬学部, 助手 (80134394)
小林 弘  千葉大学, 薬学部, 助教授 (00090473)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1994年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1993年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードポリアミン / プトレスシン / スペルミジン / アンチザイム / オルニチン脱炭酸酵素 / 5′-untranslated region / 5'-untranslated region / eIF-4E / ヘリカーゼ
研究概要

1.ポリアミンは特定蛋白質合成を低濃度で促進し、高濃度で阻害する。このポリアミンによる蛋白質合成調節に5′-untranslated region(5′-UTR)のGC richな領域が関与していた。そのメカニズムは、リボソーム上でのmRNAとMet-tRNAの結合部位は部分的に重複しており、ポリアミンの結合により、RNAの高次構造が変化し、その重複が少なくなり、ポリアミンがリボソーム、Met-tRNA、mRNA三者複合体の形成促進引き起こすというものであった。
2.細胞内ポリアミン量は生合成と輸送の両者に依存している。動物細胞の場合は生合成の律速酵素であるオルニチン脱炭酸酵素(ODC)の分解を促進するアンチザイムという蛋白質がポリアミン輸送も負に調節していることが明らかとなった。すなわち、アンチザイムcDNAをマウスFM3A細胞にtransfectすると、ODC量の減少と共に、ポリアミン輸送活性も減少していた。
3.酵母をエチルメタンスルフォネートで処理し、ポリアミン輸送欠損株の分離に成功した。この株に酵母DNA断片を形質転換し、ポリアミン輸送活性が回復することを指標として、ポリアミン輸送蛋白質遺伝子のクローニングを試み、成功した。目下その塩基配列を決定中である。
4.大腸菌のスペルミジン優先輸送系は基質結合蛋白質(potD)、ATP結合部位を有する膜表在性蛋白質(potA)、及び2種の膜チャンネルを形成する蛋白質(potB及びC)から成り立っている。このpotAとD蛋白質の活性中心を変位蛋白質を作製し、活性測定することにより同定した。
5.大腸菌のプトレスシンの排出に関与するpotE蛋白質(プトレスシン・オルニチンアンチポーター)の活性中心を、この蛋白質に存在する16個の酸性アミノ酸(GluまたはAsn)を中性アミノ酸(GluまたはAsu)に変換することにより解析した。その結果、Glu207が活性中心であることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Pistocchi,R.et al.: "Characteristics of the operon for a putrescine transport system that maps at 19 min on the Escherichia coli chromosome." J.Biol.Chem.268. 146-152 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanamoto,R.et al.: "Spermidine-induced destabilization of ornithine decarboxylase (ODC)is mediated by accumulation of antizyme in ODC overproducing variant cells." J.Biol.Chem.268. 9393-9399 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiwagi.K.et al.: "Functions of potA and potD proteins in spermidine-preferential uptake system in Escherichia coli." J.Biol.Chem.268. 19358-19363 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] He,Y.et al.: "Correlation between the inhibition of cell growth by bis(ethyl)polyamine analogues and the decrease in the function of mitochondria." Eur.J.Bioche.221. 391-398 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuchi,J.et al.: "Properties and structure of spermidine acetyltransferase in Escherichia coli." J.Biol.Chem.269. 22581-22585 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,T.et al.: "Antizyme protects against abnormal accumulation and toxicity of polyamines in ornithine decarboxylase-overproducing cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 8930-8934 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pistocchi, R., Kashiwagi, K., Miyamoto, S., Nukui, E., Sadakata, Y., Kobayashi, H., and Igarashi, K.: "Characteristics of the operon for a putrescine transport system that maps at 19min on the Escherichia coli chromosome." J.Biol.Chem.268. 146-152 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanamoto, R., Kameji, T., Iwashita, S., Igarashi, K., and Hayashi, S.: "Spermidine-induced destabilization of ornithine decarboxylase (ODC) is mediated by accumulation of antizyme in ODC overproducing variant cells." J.Biol.Chem.268. 9393-9399 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiwagi, K., Miyamoto, S., Nukui, E., Kobayashi, H., and Igarashi, K.: "Functions of potA and potD proteins in spermidine-preferential uptake system in Escherichia coli." J.Biol.Chem.268. 19358-19363 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] He, Y., Suzuki, T., Kashiwagi, K., Kusama-Eguchi, K., Shirahata, A., and Igarashi, K.: "Correlation between the inhibition of cell growth by bis (ethyl) polyamine analogues and the decrease in the function of mitochondria." Eur.J.BioChem.221. 391-398 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuchi, J., Kashiwagi, K., Takio, K., and Igarashi, K: "Properties and structure of spermidine acetyltransferase in Escherichia coli." J.Biol.Chem.269. 22581-22585 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, T., He, Y., Kashiwagi, K., Murakami, Y., Hayashi, S., and Igarashi, K.: "Antizyme protects against abnormal accumulation and toxicity of polyamines in ornithine decarboxylase-overproducing cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 8930-8934 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiwagi,K.et al.: "Involvement of ribonuclease III in the enhancement of expression of the speF-potE operon encoding inducible ornithine decarboxylase and polyamine transport protein." Biochem.Biophys.Res.Commun.200. 591-597 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] He,Y.et al.: "Antizyme delays the restoration by spermine of growth of polyamine-deficient cells through its negative regulation of polyamine transport." Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 608-614 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] He,Y.et al.: "Correlation between the inhibition of cell growth by bis (ethyl) polyamine analogues and the decrease in the function of mitochondria." Eur.J.Biochem.221. 391-398 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuchi,J.et al.: "Properties and structure of spemidine acetyltransferase in Escherichia coli." J.Biol.Chem.269. 22581-22585 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Maruyama,T.et al.: "Polyamine-sensitive magnesium transport in Saccharomyces cerevisiae." Biochim.Biophys.Acta. 1194. 289-295 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,T.et al.: "Antizyme protects against abnormal accumulation and toxicity of polyamines in ornithine decarboxylase-overproducing cells." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 8930-8934 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.Pistocchi,et al.: "Characteristics of the operon for a putrescine transport system that maps at 19 min on the Escherichia coli chromosome." J.Biol.Chem.268. 146-152 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kameji,et.al.: "Multiple regulations of ornithine decarboxylase in the enzyme-overproducing cells." Biochem.J.289. 581-586 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kanamoto,et.al.: "Spermidine-induced destabilization of omithine decarboxylase(ODC)is mediated by accumulation of antizyme in ODC-overproducing variant cells." J.Biol.Chem.268. 9393-9399 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki,et al.: "Overproduction of S-adenosylmethionine decarboxylase in ethylglyoxal bis(guanylhydrazone)-resistant mouse FM3A cells." Eur.J.Biochem. 215. 247-253 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kashiwagi,et al.: "Functions of potA and potD proteins in spermidine-preferential uptake system in Escherichia coli." J.Biol.Chem.268. 19358-19363 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.He,et al.: "Correlation between the inhibition of cell growth by accumulated polyamines and the decrease of magnesium and ATP." Eur.J.Biochem.217. 89-96 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 五十嵐一衛: "神秘の生命物質-ポリアミン" 共立出版株式会社, 99 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 川嵜敏祐: "レーニンジャーの新生化学 第2版" 廣川書店, 1292 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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