統合失調症病態のD-アミノ酸酸化酵素による制御機構の解明

阐明 D-氨基酸氧化酶对精神分裂症病理的控制机制

• 批准号: 16659304
• 负责人: 頼田 和子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659304/
• 关键词: 酵素; 蛋白質; 脳・神経; 脳神経疾患; プロテオーム; D-アミノ酸酸化酵素; D-セリン; アストロサイト; NMDA受容体; 統合失調症

ヒト由来のD-アミノ酸酸化酵素(DAO)遺伝子を大腸菌に組み込み,大量発現系を確立した.高純度に精製したDAOをもとに作成したポリクローナル抗体を用いヒトおよびラットの中枢神経系各組織におけるDAOの発現強度を調べたところ,小脳に最も強く存在していた.In situ PCR法により,遺伝子レベルでもこれらの領域にDAOの発現を確認したが,さらに統合失調症と関わりのある大脳にも弱いながら発現が認められた.ラットのC6グリア細胞内にNMDA受容体の活性化因子でありかつDAOの基質でもあるD-Serを細胞外から投与すると細胞死が誘導された.DAOを過剰発現させた系(C6/DAO)を作成し,DAOの機能を調べたところ,この細胞死は過酸化水素によるものであり,DAOの阻害剤共存下ではこの細胞毒性は軽減した.このことからグリア細胞内にあるDAOが細胞外にあるニューロトランスミッターのD-Serの代謝に重要な役割を果たすことが強く示唆された.現在グリア細胞とニューロンにそれぞれ特異的に発現させるプロモーターの下流にDAO遺伝子を組み込んだ発現ベクターを作成中である.X線回折法によりヒトDAOの結晶構造を2.4Åの解像度で決定した.ヒト酵素はブタ酵素と立体構造上も高い相同性を示し,またアミノ酸の代わりにヒドロキシ酸を酸化する類縁酵素の乳酸酸化酵素にもみられる基質のカルボキシル基との親和性に重要なTyrおよびArg残基を保存していた.一方,統合失調症の治療薬であるchlorpromazineはブタDAOの活性を阻害することが報告されていたが,ヒトDAOでは比活性が低下した.これらの結果は基質と拮抗する阻害剤の他,酵素の高次構造の変化もDAO活性の制御の重要な因子であることを示唆しており,構造解析結果をもとにDAO活性を変える分子の探索を今後試みる.

The cause of the disease is that the acid acidifying enzyme (DAO) has a large number of bacteria, and a large number of strains have been established. High-precision DAO devices are used to detect antibodies in the central nervous system of each tissue. The strength of each tissue is enhanced by the use of high-precision, high-precision, high-precision, Because of the symptoms of dysfunctional disorder, the disease is severe and weak. The activation factor of intracellular NMDA receptor, the activation factor of intracellular NMDA receptor, the activation factor of intracellular D-Ser receptor, the activation factor of intracellular receptor receptor, the activation factor of intracellular receptor receptor, the activation factor of intracellular receptor receptor, the activation factor of intracellular receptor, the activation factor of intracellular Under the coexistence of DAO "blockage", the cytotoxicity was significantly higher than that of the control group. I don't know what to do. I don't know. I don't know. I Now, we have a lot of information about how to make a difference in the system. Now, in the system, we can see that the DAO sub-system is in operation. X-ray foldback method is used to determine the resolution of the DAO image. The high homogeneity is displayed on the stereoscopic display of enzyme, the enzyme is acidified by lactic acid, the enzyme is acidified by lactic acid, the enzyme is acidified, and the important Tyr residues are conserved. On the other hand, the activity of chlorpromazine syndrome was significantly lower than that of DAO disease. The results showed that the gene antagonized the antagonistic effect on him, and the enzyme modified DAO activity to control the important factors. The analytical results showed that the molecular exploration of DAO activity was not feasible.

项目成果

Crystalization and preliminary X-ray diffraction study of L-lactate oxidase (LOX), R181M mutant, from Aerococcus vlridans

绿色气球菌 L-乳酸氧化酶 (LOX) R181M 突变体的结晶和初步 X 射线衍射研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Acta Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun. 61・4
• 作者: Umena;Y
• 通讯作者: Y

D-アミノ酸バイオシステ厶による哺乳類の中枢神経機能の制御,---脳内在性D-セリンとD-アミノ酸酸化酵素の役割---

D-氨基酸生物系统对哺乳动物中枢神经系统功能的调节，---脑内源性D-丝氨酸和D-氨基酸氧化酶的作用---

• 发表时间: 2004
• 期刊: 化学と生物 42・7
• 作者: Yorita;K;川添 僚也
• 通讯作者: 川添 僚也

Astroglial D-amino acid oxidase is the key enzyme to metabolize extracellular D-serine, a neuromodulator of NMDA receptor

星形胶质细胞 D-氨基酸氧化酶是代谢细胞外 D-丝氨酸的关键酶，D-丝氨酸是 NMDA 受体的神经调节剂

• 发表时间: 2005
• 期刊: Amino Acids 29・1
• 作者: Fukui;K
• 通讯作者: K

Functional Roles and Pathophysiology of Brain D-Amino Acid Oxidase

脑 D-氨基酸氧化酶的功能作用和病理生理学

• 发表时间: 2005
• 期刊: Flavins and Flavoproteins 2005
• 作者: Yu-ichiro Ishikawa;Hiroyuki Uchino;Saori Morota;Chen Li;Toshiaki Takahashi;Yukio Iked;Nagao Ishii;Futoshi Shibasaki;Kiyoshi Fukui
• 通讯作者: Kiyoshi Fukui

Purification and Crystal Structure of Human D-Amino Acid Oxidase

人D-氨基酸氧化酶的纯化及晶体结构

• 发表时间: 2005
• 期刊: Flavins and Flavoproteins 2005
• 作者: Yu-ichiro Ishikawa;Hiroyuki Uchino;Saori Morota;Chen Li;Toshiaki Takahashi;Yukio Iked;Nagao Ishii;Futoshi Shibasaki;Kiyoshi Fukui;芝崎 太;Tomoya Kawazoe
• 通讯作者: Tomoya Kawazoe