カイコ体液中のフェノール酸化酵素前駆体活性化カスケードについて

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05740502
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 落合 正則 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (10241382)
• Keywords: フェノール酸化酵素前駆体 / カスケード / 生体防御機構 / 異物認識 / beta-1,3-グルカン

Research Abstract

フェノール酸化酵素前駆体活性化系(proPOカスケード)は昆虫の生体防御の要であり、無脊椎動物の体液などに存在する。このカスケードはカビや細菌の細胞壁成分により活性化され、これら異物成分各々に対する認識蛋白質と複数のプロテアーゼ前駆体によって構成されていることは判明しているが、詳細は明かではない。本研究はこのカスケード系の生化学的解析を目的としている。以前、研究代表者が発見したカビを認識する蛋白質の機能の解明、及びこの蛋白質が関与するカスケード系内のカビにより活性化する径路を明かにするためにカスケードの再構成系の確立に努めた。
カビを認識する蛋白質(beta-1,3-glucan recognition protein;betaGRP)の機能:カイコのbetaGRPとカビの細胞壁成分であるbeta-1,3-glucanの結合様式を探るため、betaGRP中の結合部位を調べた。betaGRPをキモトリプシンで分解すると42kDと20kDのペプチドに分かれ、このうち20kDペプチドがbeta-1,3-glucan結合能を有していることを見いだした。20kDペプチドとbetaGRPのN末端配列が一致することから、20kDペプチドはbetaGRPのN末端側にあり、beta-1,3-glucan結合部位はbetaGRPのN末端付近にあることがわかった。今後、この結果部位の一次構造を決定する予定である。
カスケードの再構成実験:カイコの血漿成分を原理の異なる複数のカラムを連結したものに供与することにより、カスケードの構成成分を不活性なまま三画分に分けることに成功した。この方法で得た画分を用いた再構成系は上記の異物成分で活性化され、分画前の血漿成分に含まれるカスケードと同じ性質を有していることが明らかになった。また、これらの画分のうち二つの画分にこれまで検出できなかった活性を見いだし、現在、これらの活性を示す構成因子を精製中である。

Research Products

• [Publications] Takeshi Shimomura: "Actiuation of the Zymogen of Hepatocyte Growth Factor Activator by Thrombin" The Journal of Biological Chemistry. 268. 22927-22932 (1993)
• [Publications] Masanori Ochiai: "The prophenoloxidase cascade of insect:Fractionation of the components in plasma of the silkworm,Bombyx mori" Zoological Science. 6. 11- (1993)