生体内活性型ビタミンD量を調節する酵素遺伝子の構造と機能解析

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07857167
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 伊東 進 大阪大学, 薬学部, 助手 (70223154)
• キーワード: P450 / 1α水酸化酵素 / ビタミンD_3 / 骨粗鬆症 / フェレドキシン / フェレドキシン還元酵素 / CYP24

研究概要

(1)マウスフェレドキシン及びフェレドキシン還元酵素cDNAをSRαプロモーターの下流に連結したSRα‐FとSRα‐FRを作製した。次に、これら二つの発現ベクターを用いてCOS7細胞に遺伝子導入を行った。その結果、発現ベクターを遺伝子導入していないCOS7細胞に比べ、酵素活性の指標であるチトクロームC還元酵素活性を極めて高く有することが認められた。このチトクロームC還元酵素活性は、COS細胞より調製されたミトコンドリア画分の蛋白量やインキュベーション時間に比例して増加し、SRα‐Fを7.5μgとSRα‐FRを2.5μgを同時に遺伝子導入した場合に一番高い活性を得られることが認められた。さらに、チトクロームC還元酵素活性は、NADPHのみならずNADHを補酵素として利用できたが、その活性は、NADPHの方がより高く得られ、生体内におけるフェレドキシン還元酵素‐フェエドキシン電子伝達系と同様であると考えられた。
(2)ビタミンD生合成・代謝酵素は、一般にNADPHからの電子をフェレドキシン還元酵素‐フェエドキシン電子伝達系を利用して受け取り、基質を酸化することが知られている。そこで、(1)で認められたCOS細胞内での高いチトクロームC還元酵素活性を利用し、この細胞にビタミンD代謝酵素の一つであるCYP24をさらに遺伝子導入することを試みた。SRα‐Fを7.5μgとSRα‐FRを2.5μgに加えCYP24発現ベクターであるSRα‐CYP24を5μg遺伝子導入を行ったところ、遺伝子導入していないCOS7細胞に比べ、約6倍の25‐hydroxyvitaminD_324位水酸化酵素活性が認められた。

研究成果

• [文献書誌] Hisashi Hashimoto et al.: "Fetus-specific CYP3A7 and odut-specific CYP3A4 expressed in chinese hamster CHL cells have similar capacity to activate carcinogenic mycotoxins" Canser Res.55. 787-791 (1995)
• [文献書誌] Kan Chiba et al.: "N-oxygenation of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine by the rat liver flavin-containing monooxygenase expressed in yeast cells" Eur.J.Pharmacol.293. 97-100 (1995)
• [文献書誌] Hironori Nakura: "Evidence for lack of hepatic N-acetyltransferase in surcus(Surcus murinus)" Biochem.Pharmacol.50. 1165-1170 (1995)
• [文献書誌] Susumu Itoh: "Mouse cytochrome P450 linked ferredoxin:its cDNA cloning and inducibility by dibutyrylodenosine 3′,5′-cyclic monophosphate and forskolin" Biochim.Biophys.Acta. 1263. 173-175 (1995)
• [文献書誌] Susumu Itoh: "Molecular cloning of 25-hydroxyvitamin D_3 24-hydroxylase(Cyp-24)from mouse kidney:its inducibility by vitaminD_3" Biochem.Biophys.Acta. 1264. 26-28 (1995)
• [文献書誌] Susumu Itoh: "cDNA cloing of mouse ferredoxin reductose from kidney" Biochim.Biophys.Acta. 1264. 159-162 (1995)