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オルニチントランスカルバミラーゼ(OTC)は高等動物では尿素サイクルの一酸素である。尿素排泄型の動物では本酵素は肝臓のミトコンドリアに局在している。一方、尿酸が窒素の最終排泄物である鳥類では、本来この酵素は必要でないが、申請者は腎臓のOTC活性が著しく高いニワトリを発見し、活性の高い系統を作出した。ニワトリOTCは哺乳動物の酵素と同じくシトコンドリアに局在し、3量体で分子量も同じであるが、ふ化前後の活性の動向や酵素誘導の機構などは全く異っている。一方、その活性には個体差や品種差が極めて大で、その変動には様々な遺伝的背景がからんでいるものと推定される。このような変異の存在する理由は、ニワトリでは本酵素が生理的に重要でなく、全く中立な変異が長期にわたって蓄積されて来たことによると考えられる。申請者は最近ニワトリOTCでは酵素発現の臓器特異性がくずれ、活性の認められない臓器でもOTC蛋白質が合成されていることを明らかにした。調査したすべての臓器でOTC蛋白質は前駆体として止まっており、前駆体は成熟型に転換されないものと推定された。この成果は現在投稿中である。この結果から、ニワトリOTC活性の組織特異的発現はミトコンドリアによるOTC前駆体のプロセシングの有無にかかっていることが明らかとなった。哺乳動物の各組織のミトコンドリアのプロセシング能には特異性がないと考えられているので、ニワトリのこの系はその面での勝れた素材といえる。現在、ニワトリOTCの前駆体のプロセシングの組織特異性を明らかにすべく、前駆体の精製に取り組んでいる。精製後は前駆体のリーダー配列のアミノ酸組成を決定する予定である。一方、ニワトリ腎臓はじめ幾つかの臓器の初代培養を行っており、5-アザシチジン等による酵素誘導の研究を実施する予定である。
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