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軟体動物におけるD-およびL-乳酸の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 15658062
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 水産化学
研究機関東京大学

研究代表者

阿部 宏喜  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80086727)

研究分担者 岡田 茂  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00224014)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードL-乳酸 / D-乳酸 / L-乳酸デヒドロゲナーゼ / D-乳酸デヒドロゲナーゼ / 解糖経路 / 嫌気的代謝 / 軟体動物
研究概要

脊椎動物における嫌気的解糖の最終産物はL-乳酸であるが、D-乳酸は乳酸菌などの微生物以外に無脊椎動物にも見いだされ、マダコではL-乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)よりもD-LDH活性が高いことが知られている。本研究においては軟体動物におけるD-LDHおよびD-乳酸の生理機能の解明を目的として検討を行った。
まず、HPLCによるD-,L-乳酸の分離定量法を構築し、またD-,L-LDH活性の測定法およびD-乳酸生成の別経路の酵素グリオキシラーゼ(GLO)-Iおよび-IIの活性測定法を確立した。次に,軟体動物におけるD-,L-LDH活性の分布を調べた。その結果、これまで頭足類でのみ知られていたD-LDHが腹足類および二枚貝にもかなり広く存在することが確認された。特に、アワビ、トコブシでは頭足類と比べてもはるかに高いD-LDH活性のみが検出された。また、これまでLDHが欠損していると考えられていたアサリ、ハマグリには高いL-LDH活性と弱いD-LDH活性の両方が存在することが明らかになった。一方、GLO-I活性は測定したすべての軟体動物に検出され、ハマグリでは頭足類の10倍以上の活性が認められた。
トコブシ筋肉からD-LDHを単離した。分子質量はSDS-PAGEでは100-150kDa、ゲル濾過では240-280kDaで,2ないし3量体と予想された。これは4量体とされている細菌類のD-LDHとは異なっており、脊椎動物のL-LDHとも異なり、新規のファミリーに属するタンパク質であることが示唆された。最適pHはピルビン酸からD-乳酸方向で8.5付近および逆方向で9〜10で、ピルビン酸により強く基質阻害を受けることが確認された。
一方,D-LDH活性は環形動物のアオゴカイ体壁にも認められ、D-LDHは無脊椎動物に広く分布する可能性があることがわかった。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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