スフィンゴミエリナーゼの触媒機構とリン脂質分解酵素のリン脂質による活性調節

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1.スフィンゴミエリナーゼの触媒機構の解明……Bacillus cereus菌由来のスフィンゴミエリナーゼ(SMase)のタンパク質機能におよぼすMg^<2+>の影響を調べた結果,本酵素には,結合定数5x10^6M^<-1>程度と、2x10^2M^<-1>程度の2つのMg^<2+>結合部位の存在が確認された.さらに,低親和性Mg^<2+>結合部位に対するMg^<2+>の結合は,酵素と基質との結合には関与しないが,触媒作用を増大させることが明らかになった,次に,低親和性Mg^<2+>結合部位に対するMg^<2+>結合のpH依存性,および反応速度論パラメーター(KmおよびK_<cat>)のpH依存性を調べた結果,Mg^<2+>結合に2つの解離基が,基質結合には1つの解離基が,触媒作用には3つの解離基が関与することが明らかとなり,アスパラギン酸残基やヒスチジン残基が本酵素のタンパク質機能に重要な役割を果たすことが予測された。2.リン脂質分解酵素のリン脂質による活性調節……in vitroでの予備的な実験として,ヘビ毒由来のホスホリパーゼA_2(PLA_2)とB.cereus由来のSMaseの酵素活性におよぼす種々のリン脂質の影響を調べた.その結果,スフィンゴシンとスフィンゴミエリン(SM)はヘビ毒由来PLA_2の酵素活性を阻害した,一方,PSはSMase活性を活性化した.その他のリン脂質はPLA_2やSMaseの酵素活性に影響をおよぼさなかった。以上の結果から,種々のリン脂質が共存する条件でPLA_2活性が増大した時,PSとPCはLyso体に分解されることによってSMase活性を低下させる.さらに,SMase活性が低下することによって,SMの蓄積が起こり,初めに増大したPLA_2活性は低下することが予想された。このように,今回のin vitroの実験から,PLA_2やSMaseはリン脂質を介してそれぞれの酵素活性を調節していることが示唆された.