| 研究課題/領域番号 |
07680779
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
細胞生物学
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| 研究機関 | 関西医科大学 |
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研究代表者 |
竹谷 茂 関西医科大学, 医学部, 助教授 (20121949)
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| 研究分担者 |
古川 高子 関西医科大学, 医学部, 助手 (00221557)
河野 比良夫 関西医科大学, 医学部, 講師 (30148522)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1997年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | ヘム合成 / ミトコンドリア / 終末酵素 / フェロケラターゼ / プロトポルフィリトゲンオキシダーゼ / コプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ / プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ / ポルフィリン合成 |
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| 研究概要 |
ヘム合成終末酵素群であるコプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPOX)、プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(PPOX)およびフェロケラターゼ(FECH)の3酵素のミトコンドリア内における詳細な分布、酵素間のポルフィリン輸送調節機構を明らかにするために酵素群複合体の形成の有無、ポルフィリン輸送と鉄代謝間の調節および赤血球分化時のヘム合成の誘導に伴う3酵素の発現機構ならびに律速段階を支配する因子等について、クローン化したCPOX,PPOXおよびFECHを用いて調べた。その結果、CPOXおよびFECHは分化誘導開始後12時間以内に誘導発現が起こり、その後、時間に応じて蛋白質量および活性が著しく上昇する。それぞれのmRNAは6時間以内に増加して、さらに時間に伴って増えるが、CPOXmRNAは24時間後から顕著な低下が見られた。一方、PPOXはこの間殆ど変化せず,PPOXは少なくとも赤血球分化時のヘム合成の律速段階ではないことが解った。また、ヘム合成の増加は、3酵素の増加よりも6時間位遅れることから、律速段階は、鉄代謝等の他の段階にあることが示唆された。そこで、ミトコンドリア内の鉄代謝に関与する因子の単離を試みたが、現在までに同定するには至っておらず、不明である。マウスCPOXは可溶性蛋白質であって、活性や構造の維持に複数のヒスチジン残基が必須であることが解った。また、ヒトFECHを同様に発現させて、精製すると酵素のC-末端に鉄-イオウのクラスターガ存在しており、活性には必須であることが解った。さらにミトコンドリア膜内で一酸化窒素によるクラスターを介する活性もしくは安定性の調節があることを明らかにした。ミトコンドリアにおけるポルフィリン輸送に関与すると考えられる末梢型ベンゾジアゼピン受容体については、ヘムに対する親和性を有しており、ヘムのミトコンドリアからの搬出にも関与していることが解った。
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