真核生物におけるＤ型アミノ酸の機能と制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24780098
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 伊藤 智和 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (90584970)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: D-アミノ酸 / D-セリン / D-アスパラギン酸 / D-セリンデヒドラターゼ / D-セリンデヒドラーゼ / ピリドキサールリン酸

研究成果の概要

様々な神経疾患との関連が示唆され、ある種の神経疾患におけるマーカーとして利用できる可能性があるD-セリンの96ウェルプレートに対応した簡便・迅速な酵素定量キットを開発し、これを用いたヒト尿中D-Ser動態を解析した。また、セリンラセマーゼ、D-セリンデヒドラターゼ両酵素の触媒機構を詳細に解析し、細胞性粘菌における両酵素の欠損株の作製とその解析を行った。哺乳類の推定D-Asp合成酵素（アスパラギン酸ラセマーゼ、Got1l1）の酵素学的解析、欠損マウスの解析を行い、同タンパク質が哺乳類におけるD-Aspの主要な合成酵素でない可能性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] PEGylated D-Serine Dehydratase as a D-Serine Reucing Agent (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito T., Takada H., Isobe K., Suzuki M., Kitaura Y., Hemmi H., Matsuda T., Sasabe J., Yoshimura T.
  • 雑誌名: Journal of Parmacetuical and Biomedical Analysis 巻: in press ページ: 34-39
  • DOI: 10.1016/j.jpba.2014.12.044
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of the aminotransferase domain in Bacillus subtilis GabR, a pyridoxal 5'-phosphate-dependent transcriptional regulator (2015)
  • 著者名/発表者名: Okuda K., Kato S., Ito T., Shiraki S., Kawase Y., Goto M., Kawashima S., Hemmi H., Fukada H., Yoshimura T
  • 雑誌名: Molecular Microbiology 巻: 95 号: 2 ページ: 245-257
  • DOI: 10.1111/mmi.12861
  • 査読あり
• [雑誌論文] Is D-aspartate produced by glutamic-oxaloacetic transaminase -1 like 1(Got1l1), a putative aspartate racemase? (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka-Hayashi A, Hayashi S, Inoue R, Ito T, Konno K, Yoshida T, Watanabe M, Yoshimura T, Mori H
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 47 号: 1 ページ: 79-86
  • DOI: 10.1007/s00726-014-1847-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reaction mechanism of Zn2+-dependent D-serine dehydratase: role of a conserved tyrosine residue interacting with pyridine ring nitrogen of pyridoxal 5'-phosphate (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito T., Matsuoka M., Koga K., Hemmi H., Yoshimura T.
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 156 号: 3 ページ: 173-180
  • DOI: 10.1093/jb/mvu035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] D－アミノ酸代謝関連酵素ー構造・機能研究の最前線ー「D－セリンデヒドラターゼ」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和
  • 雑誌名: BIOINDUSTRY 巻: 3 ページ: 24-32
• [雑誌論文] Conserved pyridoxal protein that regulates Ile and Val metabolism. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Iimori J, Takayama S, Moriyama A, Yamauchi A, Hemmi H, Yoshimura T.
  • 雑誌名: J Bacteriol. 巻: 195 号: 24 ページ: 5439-5449
  • DOI: 10.1128/jb.00593-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalyticmechanism of serine racemase fromDictyostelium discoideum. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Maekawa M, Hayashi S, Goto M,Hemmi H, Yoshimura T
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 44 号: 3 ページ: 1073-1084
  • DOI: 10.1007/s00726-012-1442-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal ion dependency of serine racemase from Dictyostelium discoideum (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Murase H, Maekawa M, Goto M, Hayashi S, Saito H, Maki M, Hemmi H, Yoshimura T
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 1567-1576
  • DOI: 10.1007/s00726-012-1232-z
  • 査読あり
• [学会発表] Brevibacillus brevisの新奇ピリドキサール5’-リン酸(PLP)結合性転写調節因子の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和、竹中崇、邊見久、吉村徹
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2015-10-18
• [学会発表] D-SERINE METABOLISM IN CELLULAR SLIME MOLD AND EFFECTS OF D-SERINE DEHYDRATASE MUTATION (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu ITO, Natsuki HAMAUCHI, Hisashi HEMMI, Tamao SAITO, Tohru YOSHIMURA
  • 学会等名: 4th International Conference on Cofactors (ICC-04)
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2014-09-01
• [学会発表] Catalytic mechanism of PLP- and Zn2+-dependent D-serine dehydratase (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Ito, Mai Matsuoka, Hisashi Hemmi, and Tohru Yoshimura
  • 学会等名: 4th International Conference on Cofactors (ICC-04)
  • 発表場所: Parma、Italy
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-28
• [学会発表] 亜鉛依存性D-セリンデヒドラターゼの反応機構：PLPピリジン環窒素の相互作用残基(Y203)の変異体解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和・松岡舞・邊見久・吉村徹
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第 65回大会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2014-06-13 – 2014-06-14
• [学会発表] 細胞性粘菌におけるD-セリン代謝酵素欠損の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和、濱内菜月、邊見久、吉村徹
  • 学会等名: 2014年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] イソロイシン、バリン代謝系に関与する新奇ビタミンB6タンパク質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和、飯盛淳平、邊見久、吉村徹
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第65回大会
  • 発表場所: 一橋大学・一橋講堂
• [学会発表] 真核微生物におけるD-セリン：代謝酵素と生理的意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] ピリドキサル5’-リンに依存するBacillus subtilis の転写制御因子GabR (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥田啓太、深田はるみ、伊藤智和、後藤 勝、吉村 徹
  • 学会等名: 日本生物高分子学会2013年度大会
  • 発表場所: 学校法人常翔学園教育施設「大阪センター」
• [学会発表] 真核生物型D-セリンデヒドラターゼの反応機構：PLPピリジン環窒素の相互作用残基Y203の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松岡舞、伊藤智和、邊見久、吉村徹
  • 学会等名: 酵素補酵素研究会
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] D-アスパラギン酸合成酵素とされる哺乳動物Got1l1の酵素活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林修平、伊藤智和、邊見久、田中亜由美、吉田知之、森寿、吉村徹
  • 学会等名: D-アミノ酸学会
  • 発表場所: 関西大学
• [学会発表] 亜鉛依存性D-セリンデヒドラターゼの反応機構：PLPピリジン環窒素の相互作用残基Y203の変異体解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松岡舞、伊藤智和、古賀和志、邊見久、吉村徹
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 細胞性粘菌におけるD-セリンデヒドラターゼ欠損の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 濱内菜月、伊藤智和、邊見久、齊藤玉緒、吉村徹
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 細胞性粘菌におけるD-セリンの代謝と機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和、萩 泰典、濱内菜月、邊見 久、齊藤玉緒、吉村 徹
  • 学会等名: 第8回D-アミノ酸研究会学術講演会
  • 発表場所: 滋賀医科大学
• [学会発表] 亜鉛に依存するD-セリンデヒドラターゼ：亜鉛の役割と反応機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和、松岡舞、邊見久、吉村徹
  • 学会等名: 第85回日本生化学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 真核生物型D-セリンデヒドラターゼの触媒機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智和
  • 学会等名: 2012年度酵素補酵素研究会
  • 発表場所: 名古屋大学