チトクロームP-450の分子生物学:発現の分子機構

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P-450は内在性の脂溶性生理活性物質の合成・分解や外来の薬物の酸化的代謝に関与している一群のヘム蛋白質である。このP-450の分子多様性の発現や各々の遺伝子の発現制御機構を明らかにすることが本研究班の目的である。研究は大別して1)分子多様性に関するもの、2)発現制御に関するもの、3)細胞内局在性に関するものの3つに大別することができる。1)に関する研究の発展は奥田がビタミンD_325-水酸化酵素をラットミトコンドリアから精製し、この酵素から胆汁酸合成の5β-cholestane-3α、7α、1α-triolの27-水酸化反応も触媒することを示した。楠瀬は腎に脂肪酸のω水酸化を触媒する4種のP-450を精製した。その中2種はPGAに対しても顕著なω水酸化活性を示した。また鎌滝、渡辺は各々P-450(M-1)、メチルコラントレン誘導型P-450のcDNAを用いてP-450の多様性を種差あるいは組織特異性の点から検討、川尻は遺伝子DNAのブロード解析によりP-450cとP-450j遺伝子のRFLPを健常人と癌患者について比較検討している。今井、清水、堀内はsite-directed mutagenesisによって変異を導入することによってP-450の分子種の多様性を示す基質結合部位や共通性を示す部位のアミノ酸の決定を行っている。2)に関するものは加藤がホルモンによって多くのP-450の発現が制御されていることを下垂体切除ラットなどを用いて明らかにし、変動するP-450の分子種とホルモンの関係を検討している。藤井はP-450c遺伝子が薬物誘導に働くXREと基礎的発現に働くBTEの少なくとも2種類の制御要素を明らかにし、船江はこのXREに特異的に結合する因子を彼の開発したHPLCを用いて精製している。3)に関する研究では大村が細胞質で合成され、ミトコンドリアに移行するP-450SCCのシグナルペプチドについて検討し、N未満の15〜20個のアミノ酸残基の重要性を示した。また田代はミロクソームにおけるP-450分子の局在化を研究する目的で電顕によるP-450の定量的解析法の検討を行っている。