ペルオキシソーム膜ABC transporterとペルオキシソム病

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08672533
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 今中 常雄 帝京大学, 薬学部, 講師 (50119559)
• キーワード: ペルオキシソーム / ABCトランスポーター / 脂質輸送 / 脂肪酸β酸化 / アシル-CoA / ペルオキシリーム病

研究概要

ABC transporterに属するペルオキシソーム膜70kDaタンパク質(PMP70)の構造と機能を明らかにすることを目的として、(1)PMP70過剰発現CHO細胞を用いたPMP70の機能解析、(2)PMP70のペルオキシソーム膜上での存在状態の解析を行った。その結果、以下に示す新しい知見を得た。
PMP70はペルオキシソーム増殖時、脂肪酸β酸化系酵素とともに顕著に誘導される膜タンパク質である。そこでPMP70と脂肪酸β酸化の関連性をPMP70過剰発現CHO細胞(PMP70の発現量が約8倍増加)を用いて解析した。すると過剰発現細胞で、培地に添加したpalmitateのβ酸化が約3倍亢進していることが明らかになった。一方、lignocerateのβ酸化は約半分に低下した。すなわち、PMP70は長鎖acyl-CoAに特異性を示す輸送担体である可能性が高い。
2.単離ペルオキシソームを用い、acyl-CoAのペルオキシソーム内への輸送系を構築した。その結果、palmitoyl-CoAがATPに依存しペルオキシソームに取り込まれること、PMP70過剰発現ペルオキシソームでpalmitoyl-CoAの輸送が増加していることが明らかになった。
3.架橋及び免疫沈降実験により、PMP70はペルオキシソーム膜上でhomodimerもしくはhomotrimer構造をとる可能性が示された。よって部位特異的変異導入PMPcDNA発現により、dominant negativeな細胞を獲得し、ペルオキシソーム機能障害を解析することが可能となった。
今後、PMP70の基質特異性を含めた脂質輸送機構の詳細を明らかにするとともに、その異常によるペルオキシソーム病の解析を進めたい。

研究成果

• [文献書誌] Imanaka,T.: "Insertion of the 70-kDa peroxisomal membrane protein into peroxisomal membrane in vivo and in vitro." J.Biol.Chem.271. 3706-3713 (1996)
• [文献書誌] Imanaka,T.: "Sorting of the 70-kDa peroxisomal membrane protein into rat liver peroxisomes in vitro" Ann.N.Y.Acad.Sci.804. 663-665 (1996)
• [文献書誌] Itabe,H.: "Oxidized phosphatidylcholines which modify proteins. Analysis by monoclanal antibody against oxidiled low density lipoprotein." J.Biol.Chem.271. 33208-33217 (1996)
• [文献書誌] Itabe,H.: "Sensitive detection of oxidatively modified low density lipoprotein using a monoclonal antibody." J.Lipid Res.37. 45-53 (1996)
• [文献書誌] Arai,M.: "Import into mitochondria of phospholipid hydroperoxide glutathione Deroxidase requires a leader sequence," Biochem.Biophys.Res.Commun.227. 433-439 (1996)
• [文献書誌] Takahashi,Y.: "Spatial and temporal pattern of smooth muscle cell difterentiation during development of vascular system in the mouse embryo." Anat.Embryol.194. 515-526 (1996)