シトクロムPー450の酵素化学的性質とシトクロムPー450の臓器特性

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02217209
• Research Institution: Kagawa Medical School
• Principal Investigator: 市川 佳幸 香川医科大学, 医学部, 教授 (60028355)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 義則 香川医科大学, 医学部, 助手 (80219401) ; 大西 平 香川医科大学, 医学部, 講師 (50211107)
• Keywords: シトクロムPー450 / モノオキシゲナ-ゼ / ステロイドホルモン / コレステロ-ル側鎖切断酵素 / フェレドキシン / ビタミンD_3活性化酵素 / ヘム酵素 / 膜酵素

Research Abstract

シトクロムPー450依存性モノオキシゲナ-ゼ系酵素は、哺乳動物のほとんどの臓器や組織に分布している。しかも各臓器のシトクロムPー450には多くのアイソザイムが存在している。我々は脳内におけるステロイド代謝活性とその酵素であるシトクロムPー450依存性モノオキシゲナ-ゼの分布を研究した。その結果シトクロムPー450_<scc>やシトクロムPー450_<11>βが白質領域に局在していることを確認したが、活性はきわめて低いものであった。また、ウシ脳下垂体にもこれらの活性を認めた。加えて、25ーOHーD_31αーモノオキシゲナ-ゼ活性を認めた。この活性は現在まで腎臓や胎盤以外では認められていない。ヒツジの副腎皮質のフェレドキシンの一次構造を決定し、他の哺乳動物のフェレドキシンと比較検討した。またウシ副腎皮質と肝臓のミトコンドリアのフェレドキシンの蛋白質一次構造と蛋白化学的並びに遺伝子構造的性質を比較検討した。フェレドキシンの一次構造をC末端領域において、蛋白化学的方法と遺伝子構造的方法の結果は一致しなかった。その原因を解明するため、フェレドキシンのC末端領域のプロセッシングの役割について検討中である。シトクロムPー450_<11>βには2つのアイソザイムが存在するが、この両者を発現させ、その活性について検討した。その結果、シトクロムPー450_<11>βのアイソザイムの存在が確認された。Pー450_<11>βの2つのアイソザイムの全一次構造を決定した。シトクロムPー450_<scc>並びにシトクロムPー450_<11>βの酵素化学的特性についてレ-ザ-ラマン分光器やEPR(電子スピン共鳴装置)を使用し研究した。その結果、ミトコンドリア型シトクロムPー450はミクロソ-ム型シトクロムPー450とはヘム近傍の構造に異同があること、またフェレドキシンとシトクロムPー450の結合によりシトクロムP450のヘム近傍の構造が大きな影響を受けることが分かった。

Research Products

• [Publications] Yamazaki,M.: "Crystallization and comparative characterization of reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphateーferredoxin reductase from sheep adrenocortical mitochondria." Comparative Biochemistry and Physiology. 96B. 93-100 (1990)
• [Publications] Iwahashi,K.: "Studies of the immunohistochemical and biochemical localization of the cytochrome Pー450_<scc>ーlinked monooxygenase system in the adult rat brain." Biochimica et Biophysica Acta. 1035. 182-189 (1990)
• [Publications] Ohnishi,J.: "Cytochrome Pー450ーlinked monooxygenase systems of bovine brain mitochondria." The International Journal of Biochemistry. 22. 1139-1145 (1990)
• [Publications] Yamazaki,M.: "Some properties of the apoenzyme of NADPHーadrenoーferredoxin reductace from bovine adrenocortical mitochondria." The International Journal of Biochemistry. 22. 1147-1152 (1990)
• [Publications] Tsubaki,M.: "Active site of bovine adrenocortical cytochrome Pー450_<11>β studied by resonance Raman and electron paramagnetic resonance spectroscopies:Distinction from cytochrome Pー450_<scc>." Biochemistry. 29. 8805-8812 (1990)
• [Publications] Kawamoto,T.: "Cloning and expression of a cDNA for human cytochrome Pー450_<aldo> as related to primary aldosteronism." Biochemical and biophysical Research Communications. 173. 309-316 (1990)