研究課題
タンパク質架橋化酵素(トランスグルタミナーゼ)は、カルシウムイオン依存的にタンパク質間の接着架橋を触媒し、様々な機能変換を通じて、多彩な生命現象に関与している。本酵素反応においては、8種類のアイソザイム(ヒト)が特異的な組織分布をしつつ、基質タンパク質を選択的に架橋する。その際、各酵素の好む「接着されやすい配列」を我々は明らかにして、高反応な基質ペプチド(12アミノ酸残基)を得てきた。本研究ではこれらの知見に基づいて、接着されやすい「高反応性基質配列」を多面的活用することを目的に、次のような成果をあげた。トランスグルタミナーゼの基質となるタンパク質群を同定するための方策として、ビオチン標識した基質ペプチドを活用し、架橋反応後にビオチンのもつアビジンゲルへの親和性によって、基質タンパク質を抽出・同定するシステムを確立した。様々な細胞(株)を用いて反応条件を設定し、有効な同定条件を見出した。一方、高反応性基質配列を蛍光標識し、組織中に内在的に存在するタンパク質を検出することで、マウス凍結組織切片において、組織内活性の可視化を試みた。様々な反応条件の検討の結果、肝臓・腎臓において、アイソザイム特異的な活性の可視化を行えた。また、これらのペプチド配列とアルカリフォスファターゼを融合した組換えタンパク質を作製し、酵素活性を保ったまま、トランスグルタミナーゼの基質に変換しうることを示した。これを用い、従来よりも迅速で鋭敏な本酵素活性の測定法を、組織型トランスグルタミナーゼ(TGase 2)を対象にして開発した。
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