| 研究概要 |
アルギニンキナーゼ(AK)は,通常,基質としてL-アルギニンを用いるが,1975年にフランスのグループは環形動物のケヤリ類から精製したAK酵素が,L-アルギニンに対してだけではなく,D-アルギニンに対しても強い酵素活性を持つことを報告した.この特異なケヤリAKの起源を調べる目的から,ケヤリAK,シマミミズLK等のエキソン/イントロン配置を決定し,それらを既知のフォスファゲンキナーゼのものと比較したところ,予想外に,ミトコンドリア型CK遺伝子のものと相同であった.ケヤリAK1を含む環形動物特異的酵素群はCKクラスターに含まれその分岐はCKクラスターの中で最も早いこと,またその遺伝子構造はミトコンドリア型CK遺伝子と相同であることを考慮すると,CKクラスターの祖先遺伝子はシグナル配列を持つミトコンドリア型であると推定される.このミトコンドリア祖先遺伝子には,実に多様な遺伝子産物を生み出す柔軟な構造が潜んでいたと考えられる.ケヤリAK2の基質認識機構を,およそ30種類のアミノ酸変異体を作成することによって解明する努力を続けた。特筆すべき結果は,89位のアミノ酸変異体について得られた.この残基はそれぞれの基質の異なるフォスファゲンキナーゼ酵素ごとに独自のアミノ酸で保存されており,基質認識に重要であることが過去の研究から示されている.ケヤリAK2の89位のアミノ酸残基はYであるが,これを置換した13種類のアミノ酸置換変異体を作成し,その酵素活性の変化を調べたところ,N,E,Dに置換したものは酵素活性を失ったが,他の変異体では酵素活性を維持しており,特にQ,H,Aに置換したものは野生型よりも強い酵素活性を示した.
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