カルノシンによる哺乳類の恒常性維持の分子機構とカルノシン分解酵素CNDP2の解析

• 研究課題/領域番号: 20570132
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 奥村 宣明 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (20224173)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ペプチド / ペプチダーゼ / 立体構造 / ホメオスタシス / カルノシン / 代謝 / 視床下部 / 反応機構 / 自律神経

研究概要

カルノシン(βアラニル-L-ヒスチジン)は哺乳類の筋肉や脳などに高濃度で存在するジペプチドで、抗酸化作用などがあるといわれているが、生理機能は不明の点が多い。また、生合成、分解に関る酵素類についても最近まで明らかではなかった。本研究では、カルノシンの機能の一端を明らかにする目的で、最近我々が見出したカルノシン分解酵素CNDP2の立体構造、生化学的性質、生体内分布の解析を行った。まず、X 線解析などによりCNDP2の立体構造を決定し、その構造的特徴を明らかにした。さらに、視床下部のヒスタミンニューロンに高濃度で存在することを明らかにし、カルノシンのCNDP2による分解がヒスタミン合成の基質の供給に寄与している可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Nerve growth factor attenuates 2-deoxy-d-glucose-triggered endoplasmic reticulum stress-mediated apoptosis via enhanced expression of GRP78. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kishi S, Shimoke K, Nakatani Y, Shimada T, Okumura N, Nagai K, Shin-Ya K, Ikeuchi T.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 66 ページ: 14-21
• [雑誌論文] PACAP-deficient mice exhibit light parameter-dependent abnormalities on nonvisual photoreception and early activity onset. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi C, Isojima Y, Shintani N, Hatanaka M, Guo X, Okumura N, Nagai K, Hashimoto H, Baba A.
  • 雑誌名: PLoS One. Feb18;5(2)
• [雑誌論文] 尿のペプチドミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明、須藤浩三、高尾敏文
  • 雑誌名: 日本腎臓学会誌 52 ページ: 485-488
  • NAID: 10026409259
• [雑誌論文] Coordinated regulation of circadian rhythms and homeostasis by the suprachiasmatic nucleus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa H, Okumura N.
  • 雑誌名: Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. 86 ページ: 391-409
  • NAID: 130000258736
• [雑誌論文] 筋肉からの代謝・自律神経ネットワークを介した血圧調節 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永井克也、谷田守、新島旭、奥村宣明
  • 雑誌名: 血圧 17 ページ: 854-859
• [雑誌論文] PACAP-deficient mice exhibit light parameter-dependent abnormalities on nonvisual photoreception and early activity onset. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi C.
  • 雑誌名: PLoS One.Feb 18 ; 5(2) : e9286(2010) 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated regulation of circadian rhythms and homeostasis by the suprachiasmatic nucleus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa H.
  • 雑誌名: Proc.Jpn.Acad.Sci.Ser.B. 巻: 86 ページ: 391-409
  • 査読あり
• [雑誌論文] 尿のペプチドミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明
  • 雑誌名: 日本腎臓学会誌 巻: 52 ページ: 485-488
  • NAID: 10026409259
• [雑誌論文] 筋肉からの代謝、自律神経ネットワークを介した血圧調節 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永井克也
  • 雑誌名: 血圧 巻: 17 ページ: 854-859
• [雑誌論文] PACAP-deficient mice exhibit light parameter-dependent abnormalities on nonvisual photoreception and early activity onset (2010)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Kawaguchi
  • 雑誌名: PLoS One 18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nerve growth factor attenuates 2-deoxy-d-glucose-triggered endoplasmic reticulum stress-mediated apoptosis via enhanced expression of GRP78 (2010)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Kishi
  • 雑誌名: Neurosci Res 66 ページ: 14-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] 乳酸菌の腸内投与による自律神経活動と生理機能の変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永井克也、谷田守、福島洋一、山野俊彦、新島旭、前田景子、奥村宣明、堀井裕子、沈嬌
  • 雑誌名: 腸内細菌学雑誌 23 ページ: 209-216
  • NAID: 10027119273
• [雑誌論文] Structural basis for substrate recognition and hydrolysis by mouse carnosinase CN2. (2008)
  • 著者名/発表者名: Unno, H., Yamashita, T., Ujita, S., Okumura N., Otani, H., Okumura, A., Nagai K., Kusunoki, M.
  • 雑誌名: J Biol Chem 283 ページ: 27289-99
• [雑誌論文] Colocalization of a carnosine-splitting enzyme, tissue carnosinase (CN2)/cytosolic non-specific dipeptidase 2 (CNDP2), with histidine decarboxylase in the tuberomammillary nucleus of the hypothalamus. (2008)
  • 著者名/発表者名: Otani, H., Okumura, A., Nagai K., Okumura N.
  • 雑誌名: Neurosci Lett 445 ページ: 166-9
• [雑誌論文] Interaction of alpha1-syntrophin with multiple isoforms of heterotrimeric G protein alpha subunits. (2008)
  • 著者名/発表者名: Okumura, A., Nagai K., Okumura N.
  • 雑誌名: FEBS J 275 ページ: 22-33
• [雑誌論文] Localization of phospho-tyrosine489-beta-adducin immunoreactivity in the hypothalamic tanycytes and its involvement in energy homeostasis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, H., Okumura, A., Nagai K., Okumura N.
  • 雑誌名: Brain Res 1228 ページ: 97-106
• [雑誌論文] structural Basis for Substrate Recognition and Hydrolysis by Mouse Carnosinase CN2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Unno
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 283 ページ: 27289-27299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Colocalization of a carnosine-splitting enzyme, tissuecarnosinase(CN2)/cytosolic non-specific dipeptidase 2 (CNDP2), with histidine decarboxylase in the tuberomammillary nucleus of the hypothalamus (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Otani
  • 雑誌名: Neuroscience Let ters 445 ページ: 166-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of alphal-syntrophin with multiple isoformsof heterotrimeric G protein alpha subunits (2008)
  • 著者名/発表者名: Akiko Okumura
  • 雑誌名: FEBS Journal 275 ページ: 22-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of phospho-tyrosine489-β-adducin immunoreactivity in the hypothalamic tanycytes and its involvement in energy homeostasis (2008)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Gotoh
  • 雑誌名: Brain Research 1228 ページ: 97-106
  • 査読あり
• [学会発表] カルノシンジペプチダーゼCNDP2の酵素反応におけるダイマー形成の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸 ポートピアホテル、国際会議場
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Requirement of dimer formation for enzymatic reaction of mouse carnosine dipeptidase 2 (CNDP2) (2010)
  • 著者名/発表者名: Okumura N, Kusunoki M, Takao T
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会・第83回日本生化学会合同大会
• [学会発表] バイオマーカー探索のための尿のペプチドミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明、高尾敏文
  • 学会等名: 日本ヒトプロテオーム機構第7回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Peptidomic analysis for biomarker discovery (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村宣明
  • 学会等名: 日本ヒトプロテオーム学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Interaction of alphal-syntrophin with multiple isoformsof heterotrimeric G protein alpha subunits (2008)
  • 著者名/発表者名: Nobuaki Okumura
  • 学会等名: 日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-12
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/metabolism
• [備考]
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/metabolism/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.protein.Osaka-u.ac.jp/metabolism/taisha.html