解説

酵母に見いだした新規な抗酸化酵素「N-アセチルトランスフェラーゼMpr1」

Vol.53 No.3 Page. 148 - 155 (published date : 2015年2月20日)
高木 博史1, 那須野 亮1
  1. 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科
vol53_3

 

概要原稿

微生物から高等生物まで広く存在する「N-アセチルトランスフェラーゼ」は，さまざまな基質をアセチル化することで，多くの重要な細胞機能の制御に関与している．筆者らは，環状の二級アミンであるプロリンアナログ（L-アゼチジン-2-カルボン酸，シス-4-ヒドロキシ-L-プロリン）を基質とする新規のN-アセチルトランスフェラーゼMpr1を酵母Saccharomyces cerevisiaeに見いだした．また，Mpr1がアルギニン合成を亢進することで一酸化窒素の生成を誘導し，酵母の酸化ストレス耐性に寄与する新しいタイプの「抗酸化酵素」であることを明らかにした．さらに，X線結晶構造解析により，Mpr1のユニークな立体構造と反応機構の解明にも成功した．本稿では，Mpr1の分子構造と生理的役割について概説する．また，Mpr1の酵素特性や生理機能に基づく応用研究の成果も紹介する．

リファレンス

  1. 1) D. A. Evans: Pharmacol. Ther., 42, 157 (1989).
  2. 2) C. Choudhary, C. Kumar, F. Gnad, M. L. Nielsen, M. Rehman, T. C. Walther, J. V. Olsen & M. Mann: Science, 325, 834 (2009).
  3. 3) R. V. Pérez-Gallardo, L. S. Briones, A. L. Díaz-Pérez, S. Gutiérrez, J. S. Rodríguez-Zavala & J. Campos-García: FEMS Yeast Res., 13, 804 (2013).
  4. 4) 高木博史：蛋白質核酸酵素，53, 249 (2008).
  5. 5) H. Takagi, F. Iwamoto & S. Nakamori: Appl. Microbiol. Biotechnol., 47, 405 (1997).
  6. 6) Y. Morita, S. Nakamori & H. Takagi: Appl. Environ. Microbiol., 69, 212 (2003).
  7. 7) H. Takagi, M. Shichiri, M. Takemura, M. Mohri & S. Nakamori: J. Bacteriol., 182, 4249 (2000).
  8. 8) M. Shichiri, C. Hoshikawa, S. Nakamori & H. Takagi: J. Biol. Chem., 276, 41998 (2001).
  9. 9) C. Franzblau & F. Troxler: J. Biol. Chem., 250, 1464 (1975).
  10. 10) K. Bessonov, V. V. Bamm & G. Harauz: Phytochemistry, 71, 502 (2010).
  11. 11) M. W. Vetting, L. P. S de Carvalho, M. Yu, S. S. Hegde, S. Magnet, S. L. Roderick & J. S. Blanchard: Arch. Biochem. Biophys., 433, 212 (2005).
  12. 12) B. T. Hoa, T. Hibi, R. Nasuno, G. Matsuo, Y. Sasano & H. Takagi: J. Biosci. Bioeng., 114, 160 (2012).
  13. 13) L. Fowden: Biochem. J., 64, 323 (1956).
  14. 14) L. Fowden & M. Bryant: Biochem. J., 71, 210 (1959).
  15. 15) M. Nomura & H. Takagi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 12616 (2004).
  16. 16) X. Du & H. Takagi: J. Biochem., 138, 391 (2005).
  17. 17) X. Du & H. Takagi: Appl. Microbiol. Biotechnol., 75, 1343 (2007).
  18. 18) A. Nishimura, T. Kotani, Y. Sasano & H. Takagi: FEMS Yeast Res., 10, 687 (2010).
  19. 19) A. Nishimura, N. Kawahara & H. Takagi: Biochem. Biophys. Res. Commun., 430, 137 (2013).
  20. 20) K. Pauwels, A. Abadjieva, P. Hilven, A. Stankiewicz & M. Crabeel: Eur. J. Biochem., 270, 1014 (2003).
  21. 21) J. C. Jauniaux, L. A. Urrestarazu & J. M. Wiame: J. Bacteriol., 133, 1096 (1978).
  22. 22) Y. Kimura, S. Nakamori & H. Takagi: Yeast, 19, 1437 (2002).
  23. 23) M. Nomura, S. Nakamori & H. Takagi: J. Biochem., 133, 67 (2003).
  24. 24) M. Wada, K. Okabe, M. Kataoka, S. Shimizu, A. Yokota & H. Takagi: Biosci. Biotechnol. Biochem., 72, 582 (2008).
  25. 25) T. Kotani & H. Takagi: FEMS Yeast Res., 8, 607 (2008).
  26. 26) R. Nasuno, Y. Hirano, T. Itoh, T. Hakoshima, T. Hibi & H. Takagi: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110, 11821 (2013).
  27. 27) L. Holm & P. Rosenström: Nucleic Acids Res., 38 (Web Server), W545 (2010).
  28. 28) L. E. Wybenga-Groot, K. Draker, G. D. Wright & A. M. Berghuis: Structure, 7, 497 (1999).
  29. 29) D. L. Burk, N. Ghuman, L. E. Wybenga-Groot & A. M. Berghuis: Protein Sci., 12, 426 (2003).
  30. 30) K. Iinoya, T. Kotani, Y. Sasano & H. Takagi: Biotechnol. Bioeng., 103, 341 (2009).
  31. 31) Y. Sasano, S. Takahashi, J. Shima & H. Takagi: Int. J. Food Microbiol., 138, 181 (2010).
  32. 32) 高木博史：日本食品微生物学会雑誌，31, 185 (2014).
  33. 33) O. P. Ishchuk, C. A. Abbas & A. A. Sibirny: J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 37, 213 (2010).
  34. 34) K. Ogawa-Mitsuhashi, K. Sagane, J. Kuromitsu, H. Takagi & K. Tsukahara: Yeast, 26, 587 (2009).
  35. 35) X. H. Zhang, H. Takagi & J. M. Widholm: Plant Cell Rep., 22, 615 (2004).
  36. 36) F. Y. Tsai, X. H. Zhang, A. Ulanov & J. M. Widholm: J. Exp. Bot., 61, 2571 (2010).
  37. 37) T. M. H. Bach, R. Hara, K. Kino, I. Ohtsu, N. Yoshida & H. Takagi: Appl. Microbiol. Biotechnol., 97, 247 (2013).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。