チログロブリン分子内における甲状腺ホルモン合成部位と細胞におけるその反応特性

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甲状腺ホルモンの合成反応はチログロブリン(Tg)分子内で行なわれる。2残基のチロシン(アクセプター及びドナー)がそれぞれヨウ素化され、縮合反応により"アクセプター"はヨードチロニン(ホルモン)に"ドナー"はデヒドロアラニン(dAla)になる。最近、"アクセプター"チロシンのTg一次構造中の位置は推定されたが、本研究では、分子内でのホルモン合成反応の全体像を知る為に、1)"ドナー"チロシンのTg一次構造中の位置の特定、2)"アクセプター"チロシン残基の高次構造における位置の特定、3)"アクセプター"及び"ドナー"チロシンのヨウ素化及び縮合反応における特性、を調べ、次ぎの結果を得た。1)"ドナー"チロシン残基から由来するdAla残基を含むペプチドを特異的にラベル後限定水解し、アフィニティーカラム上に捕捉精製した。アミノ酸組成の違いから、4種類のペプチドがdAlaを含むことが明らかとなった。アミノ酸配列を調べ、3種はサブユニットペプチドのN末端から900-1300番の位置に、1種はN端に含まれることが明らかとなった。2)Tgのホルモンを含む部分を認識するモノクロナール抗体でTgをラベルし、電子顕微鏡により観察した。それぞれ2個の抗体結合部位がTg分子の両端付近に、1-2個が中央部側面(サブユニットの結合部位付近)に見出された。3)培養甲状腺細胞を C-チロシンでラベルし、ホルモン合成の初期過程を調べた。ヨウ素化の程度が低くてもホルモン、特に【T_3】の生成率が著しく高く、"アクセプター","ドナー"チロシン残基はいずれもヨウ素化され易く、特に【T_3】となる部位はヨウ素化後ホルモンを生成し易いことが分かった。1)、2)からTg分子内での"アクセプター"、"ドナー"チロシンの立体配置が推測でき、分子レベルで、ホルモン合成反応およびその調節機構を追求する基礎ができた。