新規バイオファクター、D-アミノ酸の生合成機構と分子機能:哺乳動物への展開

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19380059
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 吉村 徹 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (70182821)
• 研究分担者: 邊見 久 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (60302189)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: D-アミノ酸 / D-セリンデヒドラターゼ / D-セリン定量 / ピリドキサルリン酸 / スクレイピー / 細胞性粘菌 / Saccharomyces cerevisiae / Escherichia coli

研究概要

本研究では、Saccharomyces cerevisiaeに新奇D-セリンデヒドラターゼを見出し、その酵素学的性質を解明した。また同酵素の高い基質特異性を利用したD-セリンの新規酵素定量法を構築した。一方、BSEのモデル動物であるスクレイピー感染ハムスターで、病状の進行と各種臓器におけるD-アミノ酸濃度の変化を検討した。さらにD-アミノ酸と発生の関係を明らかにするため、単細胞から多細胞へと生活環を変化させる細胞性粘菌、Dictyostellium discoidiumをとりあげ、同菌が3種のD-セリン代謝酵素、すなわち動物型セリンラセマーゼ、D-セリンデヒドラターゼ、D-アミノ酸オキシダーゼを有することを明らかにした。さらに、細菌のアラニンラセマーゼや酵母のD-セリンデヒドラターゼと一次構造上の相同性を持ち、細菌から哺乳動物まで広く分布する機能未知タンパク質(UPF0001)のE.coliホモログであるYggSの機能解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] The implication of YggT of Escherichia coli in osmotic regulation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Uozumi N, Nakamura T, Takayama S, Matsuda N, Aiba H, Hemmi H, Yoshimura T.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 73 ページ: 2698-2704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serine racemase with catalytically active lysinoalanyl residue. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi T, Goto M, Wu HY, Uo T, Yoshimura T, Mihara H, Kurihara T, Miyahara I, Hirotsu K, Esaki N.
  • 雑誌名: J Biochem. 145 ページ: 421-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] D-Amino acids in the brain: structure and function of pyridoxal phosphate-dependent amino acid racemases. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura T, Goto M.
  • 雑誌名: FEBS J. 275 ページ: 3527-3537
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel zinc-dependent D-serine dehydratase from Saccharomyces cerevisiae. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Hemmi H, Kataoka K, Mukai Y, Yoshimura T.
  • 雑誌名: Biochem J. 409 ページ: 399-406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic assay of D-serine using D-serine dehydratase from Saccharomyces cerevisiae. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Takahashi K, Naka T, Hemmi H, Yoshimura T.
  • 雑誌名: Anal Biochem. 371 ページ: 167-172
  • 査読あり
• [学会発表] D-Amino acids as disease marker and construction of their detection system (2009)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yoshimura
  • 学会等名: Italy-Japan Symposium New Trends in Enzyme Science and Technology
  • 発表場所: Naples, Italy
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] Eukaryotic D-serine dehydratase from Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yoshimura
  • 学会等名: The first international conference of D-amino acid research
  • 発表場所: 淡路島
  • 年月日: 2009-07-04
• [学会発表] Eucaryotic D-serine dehydratase and its application to D-serine assay (2009)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yoshimura
  • 学会等名: Recent Trends in Bioconvergence Technology
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] Enzymology and application of D-serine-related enzymes. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yoshimura
  • 学会等名: 4th apan-Finland Biotechnology Symposium.
  • 発表場所: 扎幌
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] A novel Zinc-dependent D-serine dehydratase of Saccharomyces cerevisiae and its application to enzymatic assay of D-serine. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yoshimura
  • 学会等名: JSPS-NOW Joint Seminar on The 4th Japan-Netherland Joint Seminar on Enzymatic Science and Biotechnology.
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-29
• [産業財産権] D-セリンデヒドラターゼ及びその利用
  • 発明者名: 吉村徹、伊藤智和
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権番号: PCT JP2007/070193
• [産業財産権] D-アミノ酸測定法
  • 発明者名: 吉村徹、加藤志郎
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権番号: 特願2009-241924