セリン代謝の化学遺伝学的解析

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19067
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分38:農芸化学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 西村 慎一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (30415260)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• キーワード: アミノ酸 / セリン / 化学遺伝学 / 免疫抑制剤 / ケミカルバイオロジー

研究成果の概要

申請者らは分裂酵母をモデルとして用いた実験系において免疫抑制剤がセリン資化を抑制することを見出しており、本研究ではこの現象を分子レベルで明らかにすることを目的として行った。その結果（１）放射性同位体標識アミノ酸を用いたアミノ酸取り込みの解析とメタボローム解析によりFKBP12阻害がセリンやスレオニンの代謝を抑制すること、（２）遺伝学的スクリーニングによりFKBP12の下流因子がスレオニンデアミナーゼであること、（３）生化学的試験によりFKBP12がスレオニンデアミナーゼを抑制することなどを明らかにした。

自由記述の分野

ケミカルバイオロジー

研究成果の学術的意義や社会的意義

スレオニンデアミナーゼはスレオニンを基質として脱アミノ化を行い、生成したα-ケト酪酸はイソロイシンの原料として用いられる。本酵素は最終産物であるイソロイシンによりフィードバック阻害を受けることは古くから知られていたが、そのほかの抑制機構は知られていなかった。本研究ではスレオニンデアミナーゼが免疫抑制剤の細胞内標的でもあるFKBP12により抑制されることを世界で初めて明らかにしており、学術的に重要な結果が得られたと考えられる。