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脊椎動物ペプシノゲンの多様性に関する酵素機能の特異性とゲノム解析

研究課題

研究課題/領域番号 14340263
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 動物生理・代謝
研究機関京都大学

研究代表者

景山 節  京都大学, 霊長類研究所, 教授 (20027501)

研究分担者 米澤 敏  愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所, 室長 (90001867)
鈴木 樹里 (鈴木 樹理)  京都大学, 霊長類研究所, 助教授 (10175408)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
キーワードペプシノゲン / ペプシン / P1 / P‘1 / ペプチド分解 / S'1 / 基質特異性 / P'1 / 霊長類 / 新世界ザル / 食性
研究概要

ペプシノゲンには5種類の成分があり、哺乳類では食性の多様化とともに各成分の発現も異なっている。これらはA, B, C, F, Yと呼ばれる。ペプシノゲンは胃内でペプシンに変換され強いタンパク質分解活性を示す。本研究では、各ペプシンのタンパク質分解の特異性を中心に解析した。
ペプシンAは切断部位の両側のアミノ酸、すなわちP1,P‘1のアミノ酸は疎水性か芳香族の側鎖を持つものであった。ペプシンYはP‘1のアミノ酸が極性あるいは解離基をもつものでありAと大きく異なっていた。ペプシンCはAに似るが、P'1にアラニン、バリンなど側鎖の小さなものしか受け付けなかった。ペプシンBはこれらのいずれとも異なりP2のアミノ酸がグリシンのものを特異的に切断した。これらの結果はP‘1のアミノ酸が特異性を決めるのに大きく関与していることを示している。
ペプシンAとYについて立体構造からP‘1をうけいれるペプシン側の部位、すなわちS'1について比較を進めたところ、共通的な配列と成分固有の配列があることが明らかとなった。共通配列はいずれも疎水性あるいは芳香族側鎖をもっていたが、固有のものはAが疎水性Yが親水性と大きく異なっておりこの違いがタンパク質分解の特異性を生じていると推測された。
この仮説に基づき、ペプシンAとYのS‘1の違いについてさらに検討を進めるため部位突然変異をおこない、ペプシンAで、Met289asp, Leu291Ser, Leu298Gln,ペプシンYでAsp289met, Gln298Leuの変異体を作製した。そのため、酵母でのタンパク質発現系を確立した。得られた変異ペプシノゲンについてそれぞれの基質特異性を調べたところ、これらのアミノ酸が特異性に関与していることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Role of S'1 loop residues in the substrate specificities of pepsin A and chymosin2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kageyama
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 15122-15130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Role of S'1 loop residues in the substrate specificities of pepsin A and chymosin.2004

    • 著者名/発表者名
      kageyama, T.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 15122-15130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Role of S'1 loop residues in the substrate specificities of pepsin A and chymosin2004

    • 著者名/発表者名
      Kageyama, T.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43

      ページ: 15122-15130

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tissue distribution, molecular cloning, and gene expression of cytosolic glutathione peroxidase in Japanese monkey2003

    • 著者名/発表者名
      R.Fukuhara
    • 雑誌名

      Zoological Science 20

      ページ: 861-868

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 類人猿におけるペプシノゲン遺伝子の多様性2003

    • 著者名/発表者名
      成田裕一
    • 雑誌名

      霊長類研究 19

      ページ: 125-133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tissue distribution, molecular cloning, and gene expression of cytosolic glutathione peroxidase in Japanese monkey.2003

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara, R.
    • 雑誌名

      Zoological Science 20

      ページ: 861-868

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diversity of structure and function of pepsinogens and pepsins.2003

    • 著者名/発表者名
      Kageyama, T.
    • 雑誌名

      Recent Research Developments in Biophysics and Biochemistry 3

      ページ: 159-178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diversity of ape pepsinogen genes.2003

    • 著者名/発表者名
      Narita, Y.
    • 雑誌名

      Primate Research 19

      ページ: 125-133

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure, molecular evolution, and gene expression of primate superoxide dismutase2002

    • 著者名/発表者名
      R.Fukuhara
    • 雑誌名

      Gene 296

      ページ: 99-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Primary structure, unique enzymatic properties, and molecular evolution of pepsinogen B and pepsin B2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Narita
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics 404

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure, molecular evolution, and gene expression of primate superoxide dismutases.2002

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara, R.
    • 雑誌名

      Gene 296

      ページ: 99-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Orimary structure, unique enzymatic properties, and molecular evolution of pepsinogen B and pepsin B.2002

    • 著者名/発表者名
      Narita, Y.
    • 雑誌名

      Archives of iochemistry and Biophysics 404

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukuhara, R.: "Tissue distribution, molecular cloning, and gene expression of cytosolic glutathione peroxidase in Japanese monkey"Zoological Science. 20. 861-868 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kageyama, T.: "Diversity of structure and function of pepsinogens and pepsins"Recent Research Developments in Biophysics and Biochemistry. 3. 159-178 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Narita, Y: "Primary structure, unique enzymatic properties, and molecular evolution of pepsinogen B and pepsin B"Archives of Biochemistry and Biophysics. 404. 177-185 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kageyama, T.: "Yersinia pseudotuberculosis infection in breeding monkeys : detection and analysis of strain diversity by PCR"Journal of Medical Primatology. 31. 129-135 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuhara, R.: "Structure, molecular evolution, and gene expression of primate superoxide dismutase"Gene. 296. 99-109 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kageyama, T.: "Diversity of structure and function of pepsinogens and pepsins"Recent Research Developments in Biophysics and Biochemistry. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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