サザエ・トリプトファン分解酵素(IDO)遺伝子の単離とミオグロビンへの機能変換

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640664
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 鈴木 知彦 高知大学, 理学部, 助教授 (60145109)
• Keywords: ミオグロビン / ヘモグロビン / IDO / アルギニンキナーゼ

Research Abstract

私達は軟体動物腹足類トコブシの口の筋肉に多量に含まれるミオグロビン(分子量40kDa)が,いわゆるミオグロビン,ヘモグロビン遺伝子(その産物は16kDa)から生じたものではないことを1992年に発見した.そしてこのミオグロビンが,ヘムを含むが機能の全く異なるトリプトファン分解酵素の一種,インドールアミン二原子酸素添加酵素(IDO,42kDa)から機能的に収束進化し,トコブシの中ではミオグロビンとして機能しているという全く新しい事実をつきとめた.本年度はまず,サザエIDO型ミオグロビン遺伝子の構造を決定した.サザエの遺伝子構造(14-exon/13-intron)をヒトのIDO遺伝子構造(10-exon/9-intron)と比較すると,9つのイントロンの位置が完全に一致していた.これらのことは,少なくともヒトと軟体動物が分岐してからのおよそ5億5000万年の間,これらのイントロンが保存され続けてきたことを意味する.次に昨年度に引き続きサザエのIDO遺伝子の探索をgenomicライブラリーを用いて行ったが,目的のクローンを得ることができなかった,IDOとIDO型ミオグロビンの構造と機能の関連性を知る上ではその立体構造を知ることが必要である.現在,結晶解析を行うために,pQE, pGEX, pMALを発現ベクターとして用いて,サザエIDO型ミオグロビンのリコンビナントタンパク質の発現を試みている.今までの結果では, pGEXプラスミドを用いGST融合タンパク質としてサザエミオグロビンを発現させた場合に,大量発現が可能であることが分かった.しかし大量発現はするものの,タンパク質は封入体に取り込まれ,ヘムを含む可溶性タンパク質としては得ることは今のところできていない.今後詳細な発現条件の検討を行う予定である.これらの結果は,第6回酸素ダイナミクス研究会/京都(Sept.2001)及び日本生物物理学会第39回年会シンポジウム「ミオグロビンを究める」/大阪(Oct.2001)において発表した.

Research Products

• [Publications] Kitazoe, Kurihara, Narita, Okuhara, tominaga, Suzuki: "A New Theory of Phylogeny Inference Through Constraction of Multidimensional vector Space"Mol. Biol. Evol.. 18. 812-828 (2001)
• [Publications] Green, Gotoh, Suzuki, Zal, Lallier, Toulmond, Vinagradov: "Electrospray Ionization Mass Spectrometric Observation of Large, Noncornlent Globin Subassemblies in the -3600 kDa Hexagonal Bilayer Hemoglobins"J. Mol. Biol.. 309. 563-570 (2001)