ジカルボニル化合物による抗酸化酵素の不活性化

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01J00986
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 朴 用軾 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)
• キーワード: ジカルボニル化合物 / チオレドキシンレダクターゼ / グルタチオンペルオキシダーゼ / 質量分析(TOF-MASS)

研究概要

^*ジカルボニル化合物による抗酸化酵素の不活性化の確認と結合部位の同定
グルタチオンペルオキシダーゼは細胞内の過酸化水素ならびに過酸化脂質除去の中心的な酵素であるが、すでに予備実験においてジカルボニル化合物やグルコース、フルクトースによって不活性化されるという結果を得ていた。まずメチルオキサールならびに3-デオキシグルコソンによる不活性化の濃度依存性を検討した結果メチルオキサールや3-デオキシグルコソンはグルタチオンペルオキシダーゼ活性を濃度依存的に阻害した。さらにその阻害は不可逆的ことが認められた。阻害のメカニズムを明らかにするため、不活性化されたグルタチオンペルオキシダーゼをエンドペプチダーゼで処理しRP-HPLCで分離し、質量分析(TOF-MASS)ならびにプロテインシクエンサーを用いてジカルボニル化合物の結合部位を同定し、不活性化メカニズムを明らかにした。この結果は現在英文誌に投稿中である。
またチオレドキシン系もグルタチオン系と並行して細胞内過酸化物除去に重要な役割を果たしているが、その中でチオレドキシンレダクターゼがジカルボニル化合物で不活性化される可能性があることが予備実験で予想されていた。そこでヒト胎盤より本酵素を精製し、ジカルボニル化合物によりチオレドキシンレダクターゼ活性が阻害されるか否かを検討した。その結果メチルオキサールによってチオレドキシンレダクターゼ活性が濃度依存的に阻害された。現在はその不活性化メカニズムを明らかにするため質量分析(TOF-MASS)ならびにプロテインシクエンサーを利用してジカルボニル化合物の結合部位を同定した。この結果は現在英文誌に準備中である。

研究成果

• [文献書誌] Y.S.Park: "Identification of the binding site of methylglyoxal on gutathione peroxidase, methylglyoxal inhibites glutathione peroxidase activity via binding to glutathione binding sites Arg 184 amf Arg 185"Free Radical Research. (in press). (2002)
• [文献書誌] Y.S.Park: ""Inactivation of human thioredoxin reductase by acrolein" in "The Proceeding of the 7th International Symposium on the Maillard Reaction""International congress series. 352 (2002)