研究課題
基盤研究(C)
レニンは特性の高いアスパルテックプロテアーゼで主に、腎臓の傍糸体細胞で合成され、様々な刺激で血中に放出さて血圧調節に重要な役割を担っている。一方、レニン結合タンパク質(RnBP)はレニンの内在性阻害タンパク質で、レニンと結合していわゆる高分子型レニンを形成し、レニン活性を強く阻害することが示されている。最近、RnBPがN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)とN-アセチルマンノサミンとの相互変換を触媒するGlcNAc2-エピメラーゼ活性を持つことが示され多機能タンパク質として注目されている。GlcNAc2-エピメラーゼの活性発現には、ATPなどのヌクレオチドの存在が必須であり、これまでその結合領域や結合に関与するアミノ酸残基の同定を進めてきた。その結果、GlcNAc2-エピメラーゼ分子の中央領域がヌクレオチド結合に関与するこが示された。また、各種特異的変異体の作成と大腸菌での発現系による解析から171残基目のアミノ酸がヌクレオチド結合に重要な役割を持つことなどが明らかとなった。さらに、レニンとGlcNAc2-エピメラーゼ、RnBPとの相互作用に及ぼすヌクレオチドの作用について検討した。その結果、GlcNAc2-エピメラーゼの活性発現効果が認められるヌクレオチドの存在下では、1)RnBPのレニン活性阻害能が著しく低下すること、2)ATP存在下ではレニンとRnBPの結合が阻害されること、3)GlcNAc2-エピメラーゼの阻害剤であるN-エチルマレイミド処理でGlcNAc2-エピメラーゼが単量体に解離し、その結果プロテアーゼに分解されやすくなることなどが示された。以上のことから、ヌクレオチドによりGlcNAc2-エピメラーゼ、RnBPの2量体が安定化し、レニンとの相互作用が阻害されることが示唆された。すなわち、細胞内のATP濃度によりレニンとRnBPとの相互作用が調節されている可能性が示唆された。また、本研究においてヒトプロレニンの大腸菌での発現・巻き戻しと活性化の条件が明らかとなり、今後ヒトRnBPとヒトレニンとの相互作用研究等の研究の進展が期待される。
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