レニンとその前駆体の高次構造と機能

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01060003
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 村上 和雄 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (70110517)
• 研究分担者: 坂部 知平 高エネルギー物理学研究所, 放射光施設, 教授 (30022601) ; 深水 昭吉 筑波大学, 応用生物化学系, 助手 (60199172) ; 中山 和久 筑波大学, 生物科学系, 講師 (40192679) ; 宮崎 均 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (40183636)
• キーワード: レニン / プロレニン / 遺伝子工学 / プロテイン・エンジニアリング / 発生工学 / プロセッシング / トランスジェニック・マウス / 組織特異的発現

研究概要

1.遺伝子工学的手法によるヒト・レニンの大量精製と結晶化
ヒト・レニン前駆体のcDNAを、チャイニーズハムスターの卵巣細胞中(CHO)で発現させ、レニンの大量培養を行った。その培養上清からアフィニティーカラム等の精製手段を用いて純粋レニン200mgを得た。X線結晶解析に適した結晶を作製中である。
2.プロテイン・エンジニアリング
ヒト・レニン三次元立体モデル等で得られる高次構造に関する情報などを参考に、ヒト・レニンの糖鎖の結合部位などに関与していると予想されるアミノ酸などを変換した。変異を導入したレニン遺伝子をCHO細胞で発現させて、精製し、それぞれ純品を得た。その改変レニンの高次構造と、生化学的性質を調べ、標準レニンと比較中である。
3.ヒト・レニン遺伝子を持つトランスジェニック・マウスの作製とその解析
マウス受精卵にnative promoterを有するヒト・レニン遺伝子のマイクロインジェクションを行った。その受精卵をマウスの仮母へ移し、子マウスを出産させた(Fo)。子マウスの尾よりDNAを抽出し、ヒト・レニン遺伝子のマウス染色体への導入をsouthern法にて調べたところ、4匹のマウスがヒト・レニン遺伝子を有していた。次に、これらマウスの各組織よりRNAを抽出し、レニンmRNAを検出したところ、ヒト・レニンは主として腎臓に組織特異的に発現していた。
4.レニン前駆体のプロセッシング
レニン前駆体をレニンに変換できないミュータントを作製し、レニン前駆体の細胞内プロセシングをAtTー20 Cellを用いて調べたところ、レニン前駆体はレニンに変換されるかどうかに関係なく、調節された分泌系を経由して細胞から分泌されることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Nakayama,Kazuhisa et al.: "Prorenin is sorted into the regulated secretory pathway independent of its processing to renin in mouse pituitary AtT-20 cells." FEBS Letters. 257. 89-82 (1989)
• [文献書誌] Nagahama,Masami et al.: "Expression of a deletion mutant of the prosegment of human prorenin in Chinese hamster ovary cells" FEBS Letters. 259. 202-204 (1989)
• [文献書誌] Ishizuka,Yasuyuki et al.: "Characterization of Monoclonal Antibodoes against Human Prorenin Profragment and Identification of Active Prorenins in Plasma" Journal of Biochemistry. 106. 430-435 (1989)
• [文献書誌] Fukamizu,Akiyoshi et al.: "Tissue-specific Expression of the Human Renin Gene in Transgenic Mice" BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS. 165. 826-832 (1989)
• [文献書誌] Tada,Masazumi et al.: "Renin Expression in the Kidney and Brain Is Reciprocally Controlled by Captopril" BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS. 159. 1065-1071 (1989)
• [文献書誌] Nakayama,Kazuhisa et al.: "TISSUE DISTRIBUTION AND CHARACTERIZATION OF PRORENIN-CONVERTING ENZYME IN MOUSE" BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS. 158. 369-376 (1989)