低酸素適応における回虫ミトコンドリア特異的呼吸酵素群の生理機能

蛔虫线粒体特异性呼吸酶在缺氧适应中的生理功能

• 批准号: 13470056
• 负责人: 北 潔
• 金额: $ 4.8万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13470056/
• 关键词: ミトコンドリア; 低酸素適応; 回虫; 呼吸鎖; フマル酸還元酵素; 複合体II; ロドキノン

われわれは回虫をモデル系として寄生虫における低酸素適応機構の研究を進め、ミトコンドリアのNADH-フマル酸還元系が宿主体内の嫌気的環境で中心的な役割を果たしている事を明らかにした。その生理的意義は嫌気的グルコース分解系の最終ステップとして、無酸素下でも複合体Iの共役部位を駆動する事によりATPを合成できる点にある。そこで本研究ではNADH-フマル酸還元系の分子構築とその生理機能の特徴を明らかにする目的で、回虫成虫ミトコンドリアを用い、本年度は以下の3点についての成果を得た。(1)複合体I(NADH-ユビキノン還元酵素)について:回虫成虫ミトコンドリアを用い、複合体Iの詳細な酵素学的解析を行ない、キノン類や阻害剤に対する相互作用が宿主哺乳類と大きく異なる点を明らかにした。特にわれわれが見い出した線虫複合体Iの特異的阻害剤ナフレジンがロドキノンの結合部位を競合阻害する点を明らかにした。(2)複合体II(ロドキノール-フマル酸還元酵素 ; RQQFR)について:成虫ミトコンドリアからRQQFRを界面活性剤を用いて可溶化し、イオン交換クロマトグラフィーで大量に精製する方法を確立し、結晶化条件の検討に入った。現在、微小ではあるが結晶が得られる条件を見い出した。(3)ロドキノンおよびユビキノン生合成機構と生理的役割:自由生活性線虫Caenorhabditis elegansの長寿命変異株clk-1のキノン組成を分析した結果、clk-1ではユビキノンが全く合成されておらず、代わりに合成中間体であるデメトキシユビキノンが蓄積している事が明らかになった。しかし、ロドキノンの合成量に変化はないので、ユビキノンとロドキノンの合成経路の分岐はデメトキシユビキノンの上流である事が判明した。

The study of NADH-containing mechanism of parasite metabolism is progressing, and the NADH-containing mechanism of parasite metabolism is the central mechanism of parasite metabolism. The physiological significance of ATP is the final stage of ATP decomposition system, the stage of ATP synthesis in the absence of ATP. In this study, the molecular structure and physiological function characteristics of NADH-Ph-Ph system were studied. The results of this study were as follows: (1)Complex I(NADH-converting enzyme) is a complex that can be used in insect adults. Complex I is analyzed in detail by enzymology, and the interaction between NADH-converting enzyme and inhibitor with host mammals is discussed. In particular, the specific resistance of the parasite complex I is clearly demonstrated by the binding site of the parasite. (2)Complex II(RQQFR) was prepared by solubilizing, exchanging and purifying RQQFR as an interfacial active agent. The crystallization conditions were investigated. Now, tiny (3)The results of the analysis of the composition of the long-lived variant clk-1 of Caenorhabditis elegans show that the synthesis of all the synthetic intermediates in the production of natural and physiological products is very important. The difference between the synthesis quantity of the first and the second phase of the second phase of the third phase of the third phase of the fourth phase of the fourth phase of

项目成果

宮寺 浩子, et al.: "Altered quinone biosynthesis in the long-lived clk-1 mutants of Caenorhabditis elegans"J.Biol.Chem.. 276. 7713-7716 (2001)

Hiroko Miyadera 等人：“秀丽隐杆线虫长寿 clk-1 突变体中醌生物合成的改变”J.Biol.Chem.. 276. 7713-7716 (2001)

北 潔, et al.: "Electron transfer complexes in the parasite mitochondria"Advance in Parasitology. (in press).

Kiyoshi Kita 等人：“寄生虫线粒体中的电子转移复合物”寄生虫学进展（正在出版）。

宮寺 浩子, et al.: "Role of quinones in the longevity of Caenorhabditis elegans"FEBS Lett.. 512. 33-37 (2002)

Hiroko Miyadera 等人：“醌在秀丽隐杆线虫长寿中的作用”FEBS Lett.. 512. 33-37 (2002)

高島 英造, et al.: "Isolation of mitochondria from Plasmodium falciparum showing dihydroorotate dependent respiration"Parasitol.Int.. 50. 273-278 (2001)

Eizo Takashima 等人：“从恶性疟原虫中分离线粒体，显示二氢乳清酸依赖性呼吸”Parasitol.Int.. 50. 273-278 (2001)

北 潔, et al.: "Role of complex II in anaerobic respiration of the parasite mitochondria from Ascaris suum and Plasmodium falciparum"Bilchim.Biophys.Acta. 1553. 123-239 (2002)

Kiyoshi Kita 等人：“复合物 II 在猪蛔虫和恶性疟原虫线粒体无氧呼吸中的作用”Bilchim.Biophys.Acta.1553.123-239(2002)。