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ミトコンドリア型フマル酸還元酵素の分子構築と酸素適応における役割

研究課題

研究課題/領域番号 11470065
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 寄生虫学(含医用動物学)
研究機関東京大学

研究代表者

北 潔  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90134444)

研究分担者 網野 比佐子  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (10323601)
竹尾 暁  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (40302666)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2000年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1999年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード回虫(Assaris suum) / ミトコンドリア / 複合体II / キノールーフアル酸還元酵素 / 低酸素適応 / 酵素進化 / 回虫(Ascaris suum) / フマル酸還元酵素
研究概要

宿主小腸内と言う低酸素分圧の環境に生息する寄生性線虫である回虫ミトコンドリアは特殊な呼吸鎖を形成し、周囲の環境に適応している。この中で成虫複合体IIは哺乳類や回虫幼虫におけるコハク酸脱水素酵素(SDH)の逆反応を触媒するフマル酸還元酵素(FRD)活性を示し、NADH-フマル酸還元系の末端酸化酵素として機能している。我々は生化学的解析から幼虫と成虫の複合体IIがそれぞれ異なった酵素複合体である事を見い出しているが、本研究では両酵素のサブユニットそれぞれについて、比較検討を行い、さらに抗線虫薬としてNADH-フマル酸還元系を標的とした薬剤を探索している。
複合体IIは4つのサブユニットから構成され、分子量70kDaの最も大きいサイズのサブユニット(Fp)は補欠分子族としてFADを含み、これと分子量約30kDaで3種の異なるタイプの鉄-イオウクラスターを含むIpサブユニットから比較的親水性の触媒部位が形成されている。この触媒部位が膜に安定に局在するためには約15kDaと13kDaから構成される2種の小さな疎水性のサブユニットが必要であり、多くの酵素でヘムbを含む事からシトクロムbサブユニット(Cyb LおよびCyb S)と呼ばれている。本年度の研究で、IpおよびCyp Lは幼虫と成虫で同じサブユニットを共有している事が明らかになった。これは対応する全てのサブユニットが異なっている細菌のSDHとFRDとは大きく異なった性質であり、酵素進化の点からも興味深い。また、回虫のNADH-フマル酸還元系を極めて低濃度で特異的に阻害するナフレジンを見い出し、動物実験でもその有効性を示す事ができた。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Amino, H.: "Stage-specific isoforms of Ascaris suum complex II : the fumarate reductase of the parasitic adult and the succinate dehydrogenase of free-living larvac share a common iron-sulfur subunit"Mol.Biochem.Parasitol.. 106. 63-76 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Omura, S.: "An anthelmintic compound nafuredin shows selective inhibition of complex I in helminth mitochondria"Proc.Natl.Sci Acad.USA. 98. 60-62 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nihei, C.: "Abortive Assembly of Succinate-Ubiquinone Reductase(Complex II) in a Ferrochelatase-deficient Mutant of Escherichia coli"Mol.General.Genet.. 265. 394-404 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyadera, H.: "Altered quinone biosynthesis in the long-lived clk-1 mutants of Caenorhabditis elegans"J.Biol.Chem.. 276. 7713-7716 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kita, K.: "Parasite mitochondria as a target for chemotherapy"J.Health Sci.. 47. 219-239 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashima, E: "Isolation of mitochondria from Plasmodium falciparum showing dihydroorotate dependent respiration"Parasitol.Int.. (in press).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北 潔: "生体膜のエネルギー装置(吉田賢右、茂木立志 編)「呼吸系の環境適応 : 寄生に伴う大胆な再編成」"共立出版. 13 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amino, H., Wang, H., Hirawake, H., Saruta, F., Mizuchi, D., Mineki, R., Shindo, N., Murayama, K., Takamiya, S., Aoki, T., Kojima, S., and Kita, K.: "Stage-specific isoforms of Ascaris suum complex II : the fumarate reductase of the parasitic adult and the succinate dehydrogenase of free-living larvae share a common iron-sulfur subunit"Mol.Biochem.Parasitol.. 106. 63-76 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Omura, S., Miyadera, H., Ui, H., Shiomi, K., Yamaguchi, Y., Masuma, R., Nagamitsu, T., Iwai, Y., Takano, D., Sunazuka, T., Harder, A., Kolbl, H., Namikoshi, M., Miyoshi, H., Sakamoto, K., and Kita, K.: "An anthelmintic compound nafuredin shows selective inhibition of complex I in helminth mitochondria"Proc.Natl.Acad. Sci.USA. 98. 60-62 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nihei, C., Nakayashiki, T., Nakamura, K., Inokuchi, H., Gennis, R.B., Kojima, S., and Kita, K.: "Abortive Assembly of Succinate-Ubiquinone Reductase(Complex II)in a Ferrochelatase-deficient Mutant of Escherichia coli"Mol.Genet.Genomics.. 265. 394-404 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyadera, H., Amino, H., Hiraishi, A., Taka, H., Murayama, M., Miyoshi, H., Sakamoto, K., Ishii, N.Hekimi, S., Kita, K.: "Altered quinone biosynthesis in the long-lived clk-1 mutants of Caenorhabditis elegans"J.Biol.Chem.. 276. 7713-7716 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kita, K., Miyadera, H, Saruta, F., and Miyoshi, H.: "Parasite mitochondria as a target for chemotherapy"J.Health Sci.. 47. 219-239 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashima, E, Takamiya, S., Takeo, S., Mi-ichi, F., Amino, H., and Kita, K.: "Isolation of mitochondria from Plasmodium falciparum showing dihydroorotate dependent respiration"Parasitol.Int.. (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kita, K.: "Role of respiratory chain in oxygen adaptation"Energy transduction in biological membrane Yoshida, M, & Mogi, T.eds.(2000)pp.47-59 Kyouritsu Shuppan.Tokyo.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amino,H.: "Stage-specific isoforms of Ascaris suum complex II : the fumarate reductase of the parasitic adult and the succinate dehydrogenase of free-living larvae share a common iron-sulfur subunit"Mol.Biochem.Parasitol.. 106. 63-76 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Omura,S.: "An anthelmintic compound nafuredin shows selective inhibition of complex I in helminth mitochondria"Proc.Natl.Sci Acad.USA. 86. 60-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nihei,C.: "Abortive Assembly of Succinate-Ubiquinone Reductase (Complex II) in a Ferrochelatase-deficient Mutant of Escherichia coli"Mol.General.Genet.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Miyadera,H.: "Altered quinone biosynthesis in the long-lived clk-1 mutants of Caenorhabditis elegans"J.Biol.Chem.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kita,K.: "Parasite mitochondria as a target for chemotherapy"J.Health Sci.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hirawake,H.: "Characterization of the human SDHD gene encoding the small subunit of cytochrome b (cybS) in mitochondrial succinate-ubquinone oxidoreductase"Biochim.Biophys.Acts. 1412. 295-300 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Amino,H.: "Stage-specific isotorms of Ascaris suum complex II: the fumarate reductase of the parasitic abult and the succinate dehydrogenase of free-living lavae share a common iron-sulfur subunit"Mol.Biochem.Parasitol.. 106. 63-76 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takeo,S.: "Succinate dehydrogenase in Plasmodium falciparum mitochondria : Molecular characterization of the SDHA and SDHB genes for the catalytic subunits,the flavoprotein (Fp) and iron-sulfur (Ip) subunits"Mol.Biochem.Parasitol.. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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