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プリン体生合成速度の律速 酵素遺伝子の導入と発現に関する分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 63570521
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 内分泌・代謝学
研究機関筑波大学

研究代表者

板倉 光夫  筑波大学, 臨床医学系, 講師 (60134227)

研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード組換えDNA / プリン代謝 / 分子生物学 / 糖質コルチコイド / プロモ-タ- / 遺伝子治療 / 増殖刺激 / 酵素誘導 / 遺伝子 / 代謝調節 / 調節発現 / プロモーター
研究概要

『序』プリン体のde novo生合成経路に特異的な初段階を触媒する酵素、amidophosphoribosyltransferase(ATase)遺伝子調節機序を検討した。
『方法』大腸菌由来のATase遺伝子とMMTV(mouse mammary tumor virus)の糖質コルチコイド依存性のプロモ-タ-との組換えDNAを、ATase酵素活性のみを欠損する哺乳動物培養細胞(CHO ade-A)に導入し、酵素蛋白の発現量を人為的に調節し、プリン体のde novo生合成経路に与える影響の分析を試みた。初代培養肝細胞においてインスリン投与がプリン体のde novo生合成経路に与える影響を分析した。ATaseをラット肝臓より精製し、その非変性分子量とサブユニット分子量を決定した。
『結果』組換えDNAの導入株に対する遺伝子導入と3.8kbのmRNAへの転写をサザンとノザン分析により確認した。野生株と比較して、遺伝子導入9株の細胞抽出液中のATase活性は、グルココルチコイド非存在下における4.4%から、存在下において18.3%に増加した。ウエトタン分析より、57kDの蛋白をコ-ドする大腸菌のATase遺伝子に対し、大腸菌の抽出液には57kDと70kDの、導入株においては72kDの蛋白のみがグルココルチコイド依存性に発現することを認めた。しかし、DNAおよび、プリン体のde novo生合成速度は増加せず、プリン体非依存性生育能は獲得されなかった。初代培養肝細胞に対するインスリン投与によりATaseは、選択的に誘導された。ラット肝の精製ATaseの分子量は240kDで、62kDと57kDの2種類のサブユニットからなるヘテロテトラマ-で存在した。
『結論・考察』大腸菌ATaseの人工発現は、発現される酵素活性が少なく、ATase蛋白が細胞内で二つの分子量形態で存在する等のため、細胞内機能が発揮されなかったと考えられる。哺乳動物のATaseは増殖刺激に対して選択的に誘導され、ヘテロテトラマ-として存在する。今後、哺乳動物のATaseの遺伝子をクロ-ニングし、代謝調節機序を検討する。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Itakura M.,Maeda N.,Tsuchiya M.,and Yamashita K.: "Glucagon Infusion Increases Rate of Purine Synthesis de novo in Rat Liver." American Journal of Physiology. 253(6). E684-690 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itakura M.,Yamaoka T.,Yoshikawa H.,Yamashita K.,Sabina R.,Zalkin H.,and Holmes E.W.: "Controllable Expression of an E.coli Amidophosphoribosyltransferase(ATase) gene in ATase-deficient Mammalian Fibroblasts-A Basic for Gene Therapy." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI. Part A. 531-536 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaoka T.,Kagita F.,Yoshikawa H.,Itakura M.,and Yamashita K.: "Purification of Rat Liver Amidophpsphpribosyltransferase." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI. Part B. 21-28,, (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itakura M.,Yamaoka T.,Yoshikawa H.,and Yamashita K.: "Paradoxical Effects of Glucagon on de novo Purine Synthesis in Rat Liver:In vitro Phosphorylation of Amidophosphoribosyltransferase." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI. Part B. 29-35 (1989)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchiya M.,Yoshikawa H.,Itakura M.,and Yamashita K.: "Increased de novo purine Synthesis by Insulin through Selective Enzyme Induction in Primary Cultured Rat Hepatocytes." American Journal of Physiology.Cell Physiology.(MS # C235-9). (1990)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaoka T.,Mizutani M.,Kawakami Y.,Tomizawa H.,Itakura M.,and Yamashita K.: "Estimation of Number and Molecular Weight of Subunits in an Oligomeric Protein by Two-dimensional Electrophoresis:Application to the Subunit Structure Analysis of Rat Liver Amidophosphoribosyltransferase." Analytical Biochemistry. (1990)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itakura M., Maeda N., Tsuchiya M., and Yamashita K.: "Glucagon Infusion Increases Rate of Purine Synthesis de novo in Rat Liver." American Journal of Physiology 253(6), E684-690, 1988.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itakura M., Yamaoka T., Yoshikawa H., Yamashita K., Sabina R., Zalkin H., and Holmes E.W.: "Controllable Expression of an E. coli Amidophosphoribosyltransferase (ATase) gene in ATase-deficient Mammalian Fibroblasts-A Basic Model for Gene Therapy." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI Part A 531-536, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaoka T., Kagita F., Yoshikawa H., Itakura M., and Yamashita K.: "Purification of Rat Liver Amidophosphoribosyltransferase." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI Part B, 21-28, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itakura M., Yamaoka T., Yoshikawa H., and Yamashita K.: "Paradoxical Effects of Glucagon on de novo Purine Synthesis in Rat Liver: In vitro Phosphorylation of Amidophosphoribosyltransferase." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI Part B, 29-35, 1989.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchiya M., Yoshikawa H., Itakura M., and Yamashita K.: "Increased de novo Purine Synthesis by Insulin through Selective Enzyme Induction in Primary Cultured Rat Hepatocytes." American Journal of Physiology. Cell Physiology. (MS # C235-9), 1990.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaoka T., Mizutani M., Kawakami Y., Tomizawa H., Itakura M., and Yamashita K.: "Estimation of Number and Molecular Weight of Subunits in an Oligomeric Protein by Two-dimensional Electrophoresis: Application to the Subunit Structure Analysis of Rat Liver Amidophosphoribosyltransferase." Analytical Biochemistry 1990.

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    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itakura M.,Yamaoka T.,Yoshikawa H.,Yamashita K.,Sabina R.,Zalkin H.and Holmes E.W.: "Controllable Expression of an E.coli Amidophosphoribosyltransferase(ATase)gene in ATase-deficient Mammalian Fibroblasts-A Basic Model for Gene Therapy." Purine and Purimidine Metabolism in Man VI. Part A. 531-536 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaoka,T.,Kagita,F.,Yoshikawa H.,Itakura M.and Yamashita K.: "Purification of Rat Liver Amidophosphoribosyltransferase." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI. Part B. 21-28 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Itakura M.,Yamaoka T.,Yoshikawa H.,and Yamashita K.: "Paradoxical Effects of Glucagon on de novo Purine Synthesis in Rat Liver:In vitro Phosphorylation of Amidophosphoribosyltransferase." Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI. Part B. 29-35 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuchiya M.,Yoshikawa H.,Itakura M.,and Yamashita K.: "Increased de novo Purine Synthesis by Insulin through Selective Enzyme Induction in Primary Cultured Rat Hepatocytes." American Journal of Physiology.Cell Physiology.(MS # C235-9,in press). (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaoka T.,Mizutani M.,Kawakami Y.,Tomizawa H.,Itakura M.,and Yamashita K.: "Estimation of Number and Molecular Weight of Subunits in an Oligomeric Protein by Two-dimensional Electrophoresis:Application to the Subunit tructure Analysis of Rat Liver Amidophosphoribbosyltransferase." Analytical Biochemistry. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Itakura,M.;Maeda,N.;Tsuchiya,M.;Yamashita,K.: Am.J. Physiol.253(6). E684-690 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Itakura,M.;Yamaoka,T.;Yoshikawa,H.;Yamashita,K.: Proceedings of satellite symposium on"Glucagon and related peptides"in the 8th International Congress of Endocrinology.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Itakura,M.;Yamaoka,T.;Yoshikawa,H.;Yamashita,K.;Sabina,R;Zalkin,H.;Holmes E.W.: Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI:.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshikawa,H.;Sato,M.;Yamaoka,T.;Itakura,M.;Yamashita,K.: Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI:.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaoka,T.;Kagita,F.;Yoshikawa,H.;Itakura,M.;Yamashita, K.: Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI:.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Itakura, M.;Yamaoka,T.;Yoshikawa,H.;Yamashita,K.: Purine and Pyrimidine Metabolism in Man VI:.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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