キサンチン酸化酵素のモリブデン配位子の構造と機能

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03241224
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 西野 武士 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (40094312)
• 研究分担者: 天谷 吉宏 横浜市立大学, 医学部, 助手 (50193032)
• キーワード: モリブデン / 非ヘム鉄 / 金属フラビン酵素 / cDNA発現系 / バキロビ-ルス / パルスラジオロシス

研究概要

1.モリブデンに配位するイオウ原子が欠落した活性のない酵素を活性化させうる酵素を検索し、メルカプトピルビン酸イオウ転移酵素にその活性を有することが今までの我々の研究から知られていた。今年度はその酵素の精製を行いその酵素を蛋白化学的に均一までした。酵素はかなり不安定であり、その安定化剤を見いだすことにより精製に成功した。その一部の部分アミノ酸配列を決定し、現在cDNAクロ-ニングを行っている。
2.すでにクロ-ニングに成功しているラット肝臓のキサンチン酸化酵素のcDNAの発現を試みた。host cellとしてバクテリア(E.Coli),酵母を用いた発現では酵素は活性をもたず、バキロビ-ルス・昆虫細胞系を用いた系で一部酵素活性のある発現酵素が得られた。他の大部分は不活性型であった。その酵素の分析結果ではフラビン・非ヘム鉄は正常に含み吸収スペクトルにも異常はなかった。活性でもNADHーDCPIPを用いた活性は正常であり、モリブデンに異常のあることが示唆された。SDS処理して抽出した物質の蛍光スペクトルは精製酵素のそれに比べて低くスペクトルにも異常があった。これは、モリブデンのとりこみやモリブドプテリンの合成異常を示唆する興味深い結果である。現在その分析をさらに進めている。
3.キサンチン酸化酵素・脱水素酵素のパルスラジオロシスによる金属間電子伝達を二班小林博士と共同研究をおこなった。サリチル酸・NAD・MNA(メチルニコチナミド)を加えパルスラジオロシスによる還元に成功した。それぞれの電子導人位置は還元の経過観察やスペクトル観察からモリブデンおよび非ヘム鉄、フラビン、非ヘム鉄と推定された。補欠分子間の電子伝達がサリチル酸ではみられその濃度依存性速度定数を測定観察した。

研究成果

• [文献書誌] 永原 則之,梅田 誠,西野 武士: "ラット肝mercaptopyru uate sulfurtransferaseの精製と性質" 生化学. 63. 628 (1991)
• [文献書誌] 天谷 吉宏,野田 久美,川本 進,西野 武士: "ギキュロウィルスー昆虫細胞系を用いたキサンチン脱水素酵素の大量発現" 生化学. 63. 939 (1991)
• [文献書誌] M.Ichikawa,T.Nishino,T.Nishino,A.Ichikawa: "Subcellular Localization of Xanthine Oxidase in Rat Hepatocytes" J.Histochem.Cytochem.
• [文献書誌] T.Saito,V.Massey and T.Nishino: "A Light product of 6ーAzidoーFAD reconstituted wih milk xanthine oxidase" Biochemistry.
• [文献書誌] T.Nishino: "Aduance in Experimental Medicine and Biology" Plenum Press,