プテリジン補酵素による神経伝達物質モノアミン生成のcontrol機構

1987 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 61540529
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 動物発生・生理学
• 研究機関: 城西歯科大学
• 研究代表者: 加藤 節子 城西歯科大学, 歯学部, 助教授 (50049376)
• 研究分担者: 末岡 照美 城西歯科大学, 歯学部, 助手 (10049439)
• 研究期間 (年度): 1986 – 1987
• キーワード: モノアミン生成調節機構 / テトラヒドロビオプテリン生合成経路 / セピアプテリン還元酵素 / オキシドレダクターゼ活性 / イソメラーゼ活性 / 唾液腺 / グルカゴン効果

研究概要

本研究課題に対して, (1)まず動物におけるBH_4の発見とその生合成の研究に関するReviewをかき, その問題点を示した. (2)またラット唾液腺のBH_4量の発生的変化をHPLCで測定し, 分泌機能のカテコールアミン関与による交感神経支配の生後成熟過程とBH_4量の相関性を示した.
また唾液腺におけるBH_4合成の律速酵素GTP cyclohydrolase活性出現パターンとの相関性を認めた. (3)一方グルカゴン投与ラットの肝臓ではBH_4要求性フェニルアラニン水酸化酵素の活性化と呼応してBH_4生合成酵素であるSPR活性もtransientに活性化されることを見いだし, ホルモンによるBH_4の生成制御の例を見いだした. (4)次いでBH_4生合成経路におけるSPRの作用機構に関する研究を行った. SPRはNADPH-oxidore-ductaseとして知られ, BH_4生合成に必須な酵素である. SPRによるpyruvoyl PH_4のBH_4への還元反応の中間体はC2´-keto PH_4であるとされてきた. ところが今回我々は, SPRがcoenzyme非存在下ではC1´keto PH_4をC2´-keto PH_4に異性化するisomerase活性を有することを発見した.
次いでこのisomerase活性がNADPHまたはNADP+添加によって活性化されることを認めた. coenzymeによる活性化機構の解析から, BH_4生合成においてpyruvoyl PH_4がNADPH存在下SPR作用によってBH_4に変換される場合, まずC1´keto PH_4が生成された後, coenzyme結合によりSPRのisomerase活性が活性化され, C1´keto PH_4をC2´-keto PH_4に変換し, 続いて第二の還元反応によって, BH_4が生成するという新機構を呈示した. (5)このSPR作用の新機構の観点からBH_4生合成についての最近の問題点をReviewに示した.

研究成果

• [文献書誌] Katoh,S.& Akino,M.: Zool.Sci.3(5). 745-757 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 加藤節子,末岡照美: 城西歯科大学紀要. 15(3). 602-607 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sueoka,T.& Katoh,S.: Zool.Sci.3(6). 1011 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.& Sueoka,T.: J.Biochem.101. 275-278 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.& Sueoka,T.: Life Sci.Adv.6. 217-221 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 加藤節子,末岡照美: 城西歯科大学紀要. 16(2). 369-374 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.& Sueoka,T.: Zool.Sci.4(6). 1009 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sueoka,T.;Katoh,S.;Masada,M.& Akino,M.: Zool.Sci.4(6). 1009 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.& Sueoka,T.: J.Biochem.103. 286-289 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 加藤節子,末岡照美: 生化学. 60(4). (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.;Sueoka,T.& Yamada,S.;Cooper,B.A.& Whitehead,V.M.eds.: "Reversibility of α-diketo reductase activity of sepiapterin reductase.In Chemistry and Biology of Pteridines" Walter de Gruyter & Co.,Berlin,New York, 4(p291-294) (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.& Sueoka,T.;Pfleiderer,W.;Wachter,H.& Blair,J.A.eds: "Isomerization of the monoketo intermediate in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin by sepiapterin reductase.In Biochemical and Clinical Aspects of Pteridines" Walter de Gruyter & Co.,Berlin,New York, (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh,S.& Sueoka,T.;Levine,R.A.Khun,D.M.& Milstien,S.ed.: "Role of isomerase activity of sepiapterin reductase in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin.In Unconjugated Pterins and Related Biogenic Amines" Taylor & Francis,London,New York,Philadelphia, (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "[Review] Biosynthesis of tetrahydrobiopterin in animals." Zool. Sci.3(5). 745-757 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "Modulators of catecholamine synthesis in rat salivary glands. (1)HPLC-assay of tetrahydrobiopterin in salivary glands." Bull. Josai Dent. Univ.15(3). 602-607 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sueoka, T. ; Katoh, S.: "Reduction of biological quinones by sepiapterin reductase." Zool. Sci.3(6). 1011 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "Isomerization of 6-lactoyl tetrahydropterin by sepiapterin reductase." J. Biochem.101. 275-278 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "Stimulation of rat hepatic sepiapterin reductase by glucagon." Life Sci. Adv.6. 271-221 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sueoka, T. ; Katoh, S.: "Modulators of catecholamine synthesis in rat salivary glands. (2) The activity of cyclohydrolase in salivary glands of young and adult rats." Bull. Josai Dent. Univ.16(2). 369-374 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "The isomerase activity of sepiapterin reductase." Zool. Sci.4(6). 1009 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sueoka, T.; Katoh, S.; Masada, M. ; Akino, M.: "Reaction procedure in the formation of tetrahydrobiopterin from diketo tetrahydropterin intermediate." Zool Sci.4(6). 1009 (1987)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "Coenzyme-stimulation of isomerase activity of sepiapterin reductase in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin." J. Biochem.103. 286-289 (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: "[Mini-Review] Recent view on the last step of the biosynthetic pathway of tetrahydrobiopterin." SEIKAGAKU. 60(4). (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S.; Sueoka, T.; Yamada, S.: Reversibility of <alpha>-diketo reductase activity of sepiapterin reductase. In Chemistry and Biology of Pteridines (Cooper,B.A. & Whitehead,V.M.eds.). Walter de Gruyter Co., Berlin, New York, 291-294 (1986)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: Role of isomerase activity of sepiapterin reductase in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin. In Unconjugated Pterins and Related Biogenic Amines (Levine,R.A., Khun,D.M. & Milstien,S. eds.). Taylor & Francis, (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Katoh, S. ; Sueoka, T.: Isomerization of the monoketo intermediate in the biosynthesis of tetrahydrobiopterin by sepiapterin reductase. In Biochemical and Clinical Aspects of Walter de Gruyter Co.Pteridines(Pfleiderer,W., Wachter,H.&Blair,J.A. eds.) Walter de Gruyter co., (1988)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より