1997 Fiscal Year Annual Research Report
リゾスフィンゴ脂質生成酵素とリゾスフィンゴ脂質の生理機能の研究
Project/Area Number |
09460051
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
伊東 信 九州大学, 農学部, 助教授 (40253512)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沖野 望 九州大学, 大学院・農学研究科, 日本学術振興会特別研
東 秀好 三菱化学生命化学研究所, 主任研究員
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Keywords | SCDase / リゾスフィンゴ脂質 / 加水分解の逆反応(縮合反応) / 遺伝子クローニング / リゾスフィンゴミエリン / 糖脂質の脂質工学 |
Research Abstract |
糖脂質のみならずスフィンゴミエリンに作用して脂肪酸を遊離しリゾ糖脂質を生成する酵素(スフィンゴ脂質セラミドN-デアシラーゼ;SCDase)を分泌することを見いだし、初めて本酵素タンパク質を精製した。この精製SCDaseのアミノ酸配列を元にしてPCRプライマーを設計し、Pseudomonasゲノムを鋳型にPCRを行った。得られたPCR産物を^<32>Pで標識し、サザンブロットを行ったところSCDaseの全長と思われるクローンを得ることができた。現在、PETべクターにSCDase遺伝子を導入し、大腸菌でのSCDase大量発現系を構築している。 SCDaseは加水分解反応のみならず、加水分解の逆反応と脂肪酸交換反応を非常に効率よく触媒することを見い出した。加水分解反応と逆反応のキネティクスを詳細に検討したところ、pH酸性域で高濃度の界面活性剤存在下では加水分解が優先的に進むが、中性域で界面活性剤の濃度が下がると逆反応が優先的に進行することが明らかになった。どちらの反応も分子量約61kDaの同一タンパク質が触媒していることが確認された。脂肪酸分子種に対する特異性を調べたところ、C14:0〜22:0の脂肪酸が最も効率よく転移されたが、酢酸は基質とならない。親水基に対しては広い特異性を示し、調べたかぎり全てのリゾ糖脂質のみならずリゾスフィンゴミエリンやスフィンゴシンも良い受容体となった。SCDaseによる脂肪酸の転移及び交換反応を利用することにより糖脂質の脂質分子種の再構築ならびに標識化が極めて容易になり、「糖脂質の脂質工学」という新しい研究分野が創出されることが期待される。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Hiroyuki Izu: "Molecular cloning expression, and sequence analysis of the endoglycoceramidase II gene from Rhodococcus species strain M-777" The Journal of Biological Chemistry. 272・32. 19846-19850 (1997)
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[Publications] Noriyuki Sueyoshi: "Preparation of a naturally occurring D-erythro-(2S,3R)-sphingosylphosphocholine using Shewanella alga NS-589" Journal of Lipid Research. 38. 1923-1927 (1997)
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[Publications] Yasufumi Fukano: "Preparation of GM1 ganglioside with sialidase-producing marine bacteria as a microbial biocatalyst" Applied and Environmental Microbiology. 63・5. 1861-1865 (1997)
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[Publications] Susumu Mitsutaka: "[^<14>C]Ceramide synthesis by sphingolipid ceramide N-deacylase:New assay for ceramidase activity detection" Analytical Biochemistry. 247. 52-57 (1997)
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[Publications] 伊東 信: "新しい酵素を用いたスフィンゴ脂質工学" バイオサイエンスとインダストリー. 55・5. 11-15 (1997)
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[Publications] 伊東 信: "糖鎖付加による細胞内セラミド量の調節機構" 実験医学. 15・12. 1476-1481 (1997)