Nーアセチル転移酵素の構造と機能に関する分子生物学的研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454150
• 研究機関: (財)東京都神経科学総合研究所
• 研究代表者: 出口 武夫 (財)東京都神経科学総合研究所, 分子神経生物学研究部門, 参事研究員 (20073059)
• 研究分担者: 海老澤 尚 (財)東京都神経科学総合研究所, 分子神経生物学研究部門, 流動研究員 (00201369) ; 佐々木 由紀子 (財)東京都神経科学総合研究所, 分子神経生物学研究部門, 主事研究員 (30142152)
• キーワード: Nーアセチル転移酵素 / 多型性 / 薬物代謝 / メラトニン / 生体リズム / 松果体 / 肝臓

研究概要

(1)ヒト肝臓の多型性アリルアミンNーアセチル転移酵素(NAT)のcDNAをプロ-ブとしてNAT遺伝子の解析を行った。その結果NAT遺伝子には3種類あり、その組合せにより6種類の遺伝子型が存在することが判った。さらにイソニアチド負荷テストによりアセチル反応表現型との対応関係を調べたところ、3種のNAT遺伝子のうちの1種類は高いNAT活性に、2種類は低いNAT活性に対応することが明かになった。
(2)ついでヒト剖検肝臓50例についてNAT遺伝子の解析、NAT活性の測定:NAT蛋白のイムノブロット、NATのmRNAのノ-ザンブロットを行った。その結果、NAT遺伝子1はmRNAも蛋白も多量に発現し、酵素活性も高いのに対し、遺伝子2ではmRNAは多量に発現しているのにNAT蛋白はほとんど検出できず、酵素活性は極めて低いことが判った。また遺伝子3はmRNAも蛋白も少なく、酵素活性も低いことが明らかとなった。さらに遺伝子NATをクロ-ニングし、その塩基配列を解析したところ、遺伝子2と3では点変異が起こっていることが判った。
(3)肝臓のNATの多型性のモデル動物として用いられたウサギについても、NAT活性、NAT蛋白のイムノブロット、NATのmRNA量などの測定を行うとともに、遺伝子DNAのサザンブロット解析を行った。その結果、アセチル化反応遅延型のウサギでは多型性NATの遺伝子が全領域にわたって欠損していることが判った。
(4)NATのアセチルCoA結合部位と考えられるアミノ酸配列に対応するオリゴヌクレオチドをプロ-ブとして、ラット松果体のcDNAライブラリ-をスクリ-ニングし、交叉反応を示す陽性クロ-ンを多数分離した。

研究成果

• [文献書誌] IShii,K.,Oda,Y.Ichikawa,T.& Deguchi,T.: "Complementary DNA for choline acetyltransferase from spinal cords of rat and mouse." Mol.Brain Res.7. 151-159 (1990)
• [文献書誌] Yoshioka,M.,Fujimori,H.,Deguchi,T.: "Effect of arginine derivatives on soluble guanylate cylase from neuroblatsoma N1E 115." Biochem.Phareacol.39. 37-47 (1990)
• [文献書誌] Ohsako,S.,Deguchi,T.: "Cloning and expression of cDNAs for monomorpohic and polymorphic Nーacetyltransferases from human liver." J.Biol.Chem.265. 4630-4634 (1990)
• [文献書誌] Deguchi,T.Mashimo,M.& Suzuki,T.: "Correlation between acetylator phenotypes and genotypes of arylamine Nーacetyltransferases from human liver" J.Biol.Chem.(Commnuication). 265. 12757-1276 (1990)
• [文献書誌] Ohtomi,M.,Ichikawa,T.,Deguchi,T.: "Arylamine Nーacetyltransferase from the chicken kidney:Characterization of the enzyme and localization of the mRNA by in situ hydridization." Biomedical Research.11. 263-267 (1990)
• [文献書誌] Kawada,H.,Nakane,M.,Deguchi,T.: "Inhibition by transforming growth factor β of choline aetyltransferase stimulation in a coーculture of spinal cord and muscle cells from mice." Devel.Brain Res.57. 129-137 (1990)
• [文献書誌] Ohtomi,M.& Deguchi,T.: "Arylamine Nーacetyltransferase activity in the chicken brain: Regional distribution and diurnal variation." Biomedical Research.6. 405-408 (1990)
• [文献書誌] Sato,T.,Deguchi,T.,Ichikawa,T.: "Localization of hydroxyindole Oーmethyltransferase in epithalamus: Immunocytochemistry and in situ hybridization." Cell Tiss.Res.
• [文献書誌] Sasaki,Y.,Ohsako,S.,Deguchi,T.: "Molecular and genetic analyses of arylamine Nーacetyltransferase polymorphism of rabbit liver." J.Biol.Chem.