ペルオキシソームATPaseの構造と機能

我々は、ラット肝ペルオキソシーム膜上に2種のATPaseが存在することを見出した。この分子構造を明らかにするとともに、ATPaseがペルオキシソーム膜上でいかなる機能を担うのかを解明することを目的として研究してきた成果について以下に記す。(1)ラット肝ペルオキソシームATPaseをFPLCを利用し、精製に努力したが、ペルオキシソームのATPaseは極めて微量であるので、完全精製には至らなかった。プロトン・ポンプに共通に存在するDCCD結合蛋白質のハプテン修飾後、特異抗体による検出および活性中心を構成するサブユニットをATPのフォトアフィニティーラベルで同定する試みは、SMPを用いる予備実験は成功しているが、ペルオキシソームについては上述の理由からか成功には至らなかった。(2)このATPaseがプロトン・ポンプとして機能するか否か、in vitro再構成系を用いて検討したが、その相対的活性の弱さからか、またはこの機能を持っていない為なのか、プロトン・ポンプ活性は検出できなかった。ペルオキシソームATPase並びにそれと共役して機能する可能性のあるPMP70の機能解明のため、Acyl‐coA oxidaseおよびDihydroxyacetone phosphate acyltransferaseのin vitro基質能動輸送について検討したが、いずれもペルオキシソーム膜はこれらの基質に対しては透過性であった。さらに、in vitro Acyl‐coA oxidase輸送系とHSA‐SKLのマイクロインジェクション法を確立し、これらの系において各種ATPase阻害剤を用いて検討した結果、これらタンパク輸送にNEM感受性ATPaseの関与が示唆された。今後、上記タンパク輸送系はPeroxisomal targeting signal1(PTS1)の系であるが、PTS2の系について同様に検討することや、遺伝的代謝異常症のZellweger症線維芽細胞について、このATPaseの存否を正常細胞と比較し検討することは、ATPaseの機能解明に資することが出来るものと期待している。

我々は、ラット肝ペルオキソシーム膜上に2種のATPaseが存在することを見出した。この分子構造を明らかにするとともに、ATPaseがペルオキシソーム膜上でいかなる機能を担うのかを解明することを目的として研究してきた成果について以下に記す。(1)ラット肝ペルオキソシームATPaseをFPLCを利用し、精製に努力したが、ペルオキシソームのATPaseは極めて微量であるので、完全精製には至らなかった。プロトン・ポンプに共通に存在するDCCD結合蛋白質のハプテン修飾後、特異抗体による検出および活性中心を構成するサブユニットをATPのフォトアフィニティーラベルで同定する試みは、SMPを用いる予備実験は成功しているが、ペルオキシソームについては上述の理由からか成功には至らなかった。(2)このATPaseがプロトン・ポンプとして機能するか否か、in vitro再構成系を用いて検討したが、その相対的活性の弱さからか、またはこの機能を持っていない為なのか、プロトン・ポンプ活性は検出できなかった。ペルオキシソームATPase並びにそれと共役して機能する可能性のあるPMP70の機能解明のため、Acyl‐coA oxidaseおよびDihydroxyacetone phosphate acyltransferaseのin vitro基質能動輸送について検討したが、いずれもペルオキシソーム膜はこれらの基質に対しては透過性であった。さらに、in vitro Acyl‐coA oxidase輸送系とHSA‐SKLのマイクロインジェクション法を確立し、これらの系において各種ATPase阻害剤を用いて検討した結果、これらタンパク輸送にNEM感受性ATPaseの関与が示唆された。今後、上記タンパク輸送系はPeroxisomal targeting signal1(PTS1)の系であるが、PTS2の系について同様に検討することや、遺伝的代謝異常症のZellweger症線維芽細胞について、このATPaseの存否を正常細胞と比較し検討することは、ATPaseの機能解明に資することが出来るものと期待している。