高度不飽和脂肪酸の高感度定量法の開発

1994 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 04558021
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物質生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 川口 昭彦 東京大学, 教養学部, 教授 (80013332)
• 研究分担者: 今村 茂行 旭化成株式会社, 基礎研究所, 主任研究員 ; 山本 徳男 東北大学, 遺伝子実験施設, 教授 (30192412)
• 研究期間 (年度): 1992 – 1994
• キーワード: 高度不飽和脂肪酸 / アシル-CoAシンテターゼ / アシル-CoAオキシダーゼ / 脂肪酸酸化酵素複合体 / cDNA

研究概要

本研究の目的は、アシル-CoAシンテターゼ(ACS)、アシル-CoAオキシダーゼ(ACO)、脂肪酸酸化酵素複合体(HDT)を用いて高度不飽和脂肪酸を定量する新しい方法を開発することである。ACOおよびHDTの大量発現系は確立し、それぞれ精製に成功した。本研究の重要なポイントは、遺伝子工学的手法を用いて高度不飽和脂肪酸に特異的なACSを大量に精製することである。ラットより5種類のACS(ACS-I,II,III,BACS-I,II)cDNAを単離し、それらの構造と性質を明らかにした。ACS-IとACS-IIは主に肝臓で高く発現し、ACS-IIIは小腸で最も高く発現する。BACS-IとBACS-IIは脳特異的な酵素である。ACS-I、ACS-IIIとBASC-Iは互いに類似した脂肪酸特異性を示した。また、ACS-IIとBACS-IIは互いに類似した脂肪酸特異性をもっているが、ACS-I、ACS-IIIおよびBACS-Iのそれとは全く異なっていた。BACS-IIcDNAはCOS細胞に導入し発現させ精製した。BACS-IIはアラキドン酸、エイコサペンタエン酸とミリスチン酸に最も高い特異性を有することが明らかになった。しかしながら、BACS-IIは大腸菌では大量発現ができないので、これと性質の類似したACS-IIを大腸菌で大量発現させ精製した。ACS-IIはBACS-IIと同様に、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸とドコサヘキサエン酸に最も高い特異性有しており、ACS-IIが本研究の目的に適合した酵素であることが判明した。これらの研究結果から、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸とドコサヘキサエン酸に最も親和性の高いACS-IIとこれらの高度不飽和脂肪酸を活性化できない微生物由来のACSを組み合わせることによって、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸とドコサヘキサエン酸を定量することが可能となった。

研究成果

• [文献書誌] Sato,S.et al.: "Primary structures of the genes,faoA and faoB,from Pseudomonas fragi-B-0771 which encode the two subunits of the HDT multienzyme complex involved in fatty acid β-oxidation." J. Biochem.111. 8-15 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sato,S.et al.: "Induction of enzymes involved in fatty acid β-oxidation in Pseudomonas fragi B-0771 cells grown in media supplemented with fatty acid." J. Biochem.111. 16-19 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Abe,T.et al.: "Human long-chain acyl-CoA synthetase : Structure and chromosomal location." J. Biochem.111. 123-128 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fujino,T.and Yamamoto,T.: "Cloning and functional expression of a novel long-chain acyl-CoA synthetase expressed in brain." J. Biochem.111. 197-203 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shimomura,I.et al.: "Marked enhancement of acyl-CoA synthetase activity and mRNA,paralleled to lipoprotein lipase mRNA,in adipose tissues of Zucker obese rat(fa/fa)." Biochim. Biophys. Acta. 1124. 112-118 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shimomura,I.et al.: "Marked reduction of acyl-CoA synthetase activity and mRNA in intra-abdominal visceral fat by physical exercise." Am. J. Physiol.265. E44-E50 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kawaguchi,A.and Sato,S.: "The multienzyme complex involved in fatty acid β-oxidation : structure and genes." Current Topics in Plant Physiology. 9. 238-246 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sato,S.et al.: "Transcription of the faoAB operon which encodes the HDT multienzyme complex involved fatty acid β-oxidation in Pseudomonas fragi B-0771." J. Biochem.115. 286-292 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Saito,K.et al.: "Expression of the Escherichia coli fabA gene encoding β-hydroxydecanoyl thioester dehydrase and transport to chloroplasts in transgenic tobacco." Transgenic Research. 4. 60-69 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Suzuki,H.et al.: "Multiple promoters in rat acyl-CoA synthetase gene mediate differential expression of multipe transcripts with 5'-end heterogeneity." J. Biol. Chem. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sato, S., Hayashi, M., Imamura, S., Oziki, Y., and Kawaguchi, A.: "Primary structures of the genes, faoA and faoB,from Pseudomonas fragi B-0771 which encode the two subunits of the HDT multienzyme complex involved in the fatty acid beta-oxidation" J.Biochem.111. 8-15 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sato, S., Hayashi, M., Imamura, S., Oziki, Y., and Kawaguchi, A.: "Induction of enzymes involved in fatty acid beta-oxidation in Pseudomonas fragi B-0771 cells grown in media supplemented with fatty acid." J.Biochem.111. 16-19 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Abe, T., Fujino, T., Fukuyama, R., Minoshima, S., Shimizu, N., Toh, H., Hashimoto, T., Suzuki, H., and Yamamoto, T.: "Human long-chain acyl-CoA syntherase : Structure and chromosomal location" J.Biochem.111. 123-128 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fujino, T., and Yamamoto, T.: "Cloning and functional expression of a novel long-chain acyl-CoA synthetase expressed in brain" J.Biochem.111. 197-203 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shimonura, I,.Tokunaga, K., Jiao, S., Funahashi, T., Keno, Y., Kotani, K., Suzuki, H., Yamamoto, T., Tarui, S., ans Matsuzawa, Y.: "Marked enhancement of acyl-CoA synthetase activity and mRNA,paralleled to lipoprotein lipase mRNA,in adipose tissues of Zucker obese rat (fa/fa)" Biochim.Biophys.Acta. 1124. 112-118 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shimonura, I,.Tokunaga, K., Kotani, K.Keno, Y., Yanase-Fujiwara, M., Kanosue, K., Jiao, S., Funahashi, T., Kobatake, T., Yamamoto, T., and Matsuzawa, Y.: "Marked reduction of acyl-CoA syntherase activity and mRNA in intra-abdominal visceral fat by physical exercise" Am.J.Physiol.265. E44-E50 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kawaguchi, A., and Sato, S.: "The multienzyme complex involved in fatty acis beta-oxidation : structure and genes" Current Topics in Plant Physiology. 9. 238-246 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sato, S., Ozeki, Y., and Kawaguchi, A.: "Transcription of the faoAB operon which encodes the HDT multienzyme complex involved fatty acid beta-oxidation in Pseudomonas fragi B-0771" J.Biochem.115. 286-292 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Saito, K., Hamajima, A., Ohkura, M., Murakoshi, I., Ohmori, S., Kawaguchi, A., Teeri, T.H., and Cronan, Jr., J.E.: "Expression of the Escherichia coli fabA gene encoding beta-hydroxydecanoyl thioester dehydrase and transport to chloroplasts in transgenic tobacco" Transgenic Research. 4. 60-69 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Suzuki, H., Watanabe, M., Fujino, T., and Yamamoto, T.: "Multiple promoters in rat acyl-CoA synthetase gene mediate differential expression of multiple transcripts with 5'-end heterogeneity" J.Biol.Chem.(in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より