損傷ヌクレオチド(DNA前駆体)分解酵素MTH1の基質認識機構の解明

損傷ヌクレオチド分解酵素である、ヒトMTH1蛋白質の3種類の基質(8-hydroxy-dGTP、2-hydroxy-dATP、8-hydroxy-dATP)には、三者に共通の官能基が存在しておらず、MTH1蛋白質がこれら3種類の基質をどのように認識しているかに興味が持たれる。本研究では、合成修飾ヌクレオチドを用いるMTH1蛋白質の基質認識機構の解明を試みることを目的とした。塩基部修飾ヌクレオチドとして、8-hydroxy-dITP、iso-dITP、8-bromo-dGTP、8-bromo-dATP、deoxyoxanosine 5'-triphosphate、deoxyxanthosine 5'-triphosphateを合成し、HPLCにより高純度に精製した。また、ヒトMTH1蛋白質を精製した。ヒトMTH1蛋白質とインキュベートしたところ、iso-dITP、8-bromo-dGTP、8-bromo-dATPは効率良く分解された。一方、8-hydroxy-dITPはほとんど分解されなかった。さらに、deoxyoxanosine 5'-triphosphate、deoxyxanthosine 5'-triphosphateは全く分解されなかった。以上のことから、syn型コンフォメーションをとるデオキシヌクレオチドは、基質となる傾向にあるものの、2位または6位に水素供与性置換基があることが重要である可能性が明らかになった。

損傷ヌクレオチド分解酵素である、ヒトMTH1蛋白質の3種類の基質(8-hydroxy-dGTP、2-hydroxy-dATP、8-hydroxy-dATP)には、三者に共通の官能基が存在しておらず、MTH1蛋白質がこれら3種類の基質をどのように認識しているかに興味が持たれる。本研究では、合成修飾ヌクレオチドを用いるMTH1蛋白質の基質認識機構の解明を試みることを目的とした。塩基部修飾ヌクレオチドとして、8-hydroxy-dITP、iso-dITP、8-bromo-dGTP、8-bromo-dATP、deoxyoxanosine 5'-triphosphate、deoxyxanthosine 5'-triphosphateを合成し、HPLCにより高純度に精製した。また、ヒトMTH1蛋白質を精製した。ヒトMTH1蛋白質とインキュベートしたところ、iso-dITP、8-bromo-dGTP、8-bromo-dATPは効率良く分解された。一方、8-hydroxy-dITPはほとんど分解されなかった。さらに、deoxyoxanosine 5'-triphosphate、deoxyxanthosine 5'-triphosphateは全く分解されなかった。以上のことから、syn型コンフォメーションをとるデオキシヌクレオチドは、基質となる傾向にあるものの、2位または6位に水素供与性置換基があることが重要である可能性が明らかになった。