翻訳後修飾としてのチロシン硫酸化とその機能解明(タンパク質の分泌および選別輸送機構におけるチロシン硫酸化の役割)

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09660099
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 水光 正仁 宮崎大学, 農学部, 教授 (00128357)
• キーワード: 硫酸化チロシン / 翻訳後修飾 / 硫酸転移酵素 / ゴルジ体 / 選別輸送 / ソーティング / ミクロソーム / 補体C3

研究概要

タンパク質によっては、単なるポリペプチド鎖に翻訳されただけでは十分な機能を持たないが、翻訳後、様々な修飾を受けることによって初めてタンパク質としての機能を有するようになる。この様な翻訳後修飾の一つに、チロシン残基および糖鎖の硫酸化がある。タンパク質のチロシン残基および糖鎖の硫酸化は分泌タンパクにおいて主としておこり、タンパク質の分泌におけるシグナルとなるのではないかと考えられている。そこで、分泌タンパク質の細胞内輸送におけるチロシンおよび糖鎖の硫酸化の役割を研究する上で、硫酸化チロシンおよび糖鎖に特異的結合性を持つ分子量175kDaの膜結合性糖タンパク質を牛肝臓ミクロソーム膜画分において見いだした。この硫酸化チロシン残基および糖鎖に対して特異的に結合するタンパク質を硫酸化チロシンおよび糖レセプター(TyrS-Receptor)と呼ぶ。TyrS-Receptorは肝臓中で硫酸化チロシンおよび糖タンパク質と結合し、その細胞内輸送を媒介していると考えられている。
今年度は、昨年度報告した「イヌTyrS-Receptorがイヌ補体C3であることの証明」を裏付けるために、イヌTyrS-Receptorの細胞内の移動経路について検討を行った。輸送小胞と細胞膜、両分泌拠点においてTyrS-Receptorの存在が確認されたことによって、これまで、あくまで仮説であったTyrS-Receptorの細胞内移動経路が明らかになったと同時に、補体C3がらみの研究だけでなく、翻訳後修飾としてのチロシン硫酸化の研究にも一つの役割を果たしたと言えるだろう。今後の研究課題としては、TyrS-Receptorが補体C3であることを明らかにするためにも、TyrS-Receptorのゴルジ体への局存性とTyrS-Receptorの細胞外への分泌についての検討を行う予定である。また、補体C3欠損症などの様々な疾患におけるTyrS-Receptorの役割についても検討したいと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Yoichi Sakakibara: "Localization and functional analysis of the substrate specificity/catalytic domains of human M-form and P-form phenol sulfotransferases." J.Biol.Chem.273(11). 6242-6247 (1998)
• [文献書誌] Ken Yanagisawa: "cDNA cloning,expression,and characterization of the human bifunctional ATP sulfurylase/adenosine 5'-phosphosulfate kinase enzyme." Biosci.Biotech.Biochem.72(7). 1037-1040 (1998)
• [文献書誌] Balal Hossain: "Zinc nutrition and levels of endogenous indole-3-acetic acid in Radish Shoots." J.Plant Nutrition. 21(6). 1113-1128 (1998)
• [文献書誌] Hideki Yamaguchi: "Identification of a novel splicing mutation and 1-bp deletion in the 17alpha-hydroxylase gene of Japanese patients with 17alpha-hydroxylase deficiency." Hum.Genet.102(6). 635-639 (1998)
• [文献書誌] Yuichi Saeki: "Molecular cloning,exprssion,and characterization of a novel mouse liver SULT1B1 sulfotransferase." J.Biochem.124(1). 55-64 (1998)
• [文献書誌] Yoichi Sakakibara: "Molecular cloning,expression,and functional characterization of novel mouse sulfotransferases." Biochem.Biophys.Res.Commun.247(3). 681-686 (1998)
• [文献書誌] Masahito Suiko: "Substrate specificity of human monoamine(M)-form phenol sulfotransferase:Preparation and analysis of Dopa 3-O-sulfate and Dopa 4-O-sulfate." J.Biochem.124(4). 707-711 (1998)
• [文献書誌] 水光正仁: "ノーベル賞学者リップマン教授との出会いと「硫酸化」研究" 近畿化学工業界. 543. 5-6 (1998)
• [文献書誌] J.G.Shirani Ranasinghe: "Structural determination of sulfated tyrosine in human urine." Biosci.Biotech.Biochem.63(1). 229-231 (1999)
• [文献書誌] 水光正仁: "廣川タンパク質化学 第4巻 酵素4.2 トランスフェラーゼ" 廣川書店・小橋恭一 編集, 197-224 (1998)