蘚類の生産する新規細胞外Mn-SODの構造と生物学的意義

苔藓细胞外新型Mn-SOD的结构及其生物学意义

• 批准号: 12876026
• 负责人: 山崎 素直
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagasaki University (2001)The University of Tokyo (2000)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12876026/
• 关键词: 蘚類; ネジグチゴケ; Barbula unguiculata; マンガン酵素; スーパーオキシドディスムターゼ; germin-like proteins; 糖タンパク; oxalate oxidase 活性; Mn-SOD; germin; oxalate-oxidase; 細胞外SOD

筆者らが蘚類ネジグチゴケBarbula unguiculataから発見した新規な細胞外マンガン型スーパーオキシドジスムターゼ(Mn-SOD)は、従来のMn-SODとは異なり、細胞外に産生され、かつ糖鎖を含む新規な特性を有している。本研究では細胞表層系における本酵素の生物学的意義を酸素ストレス耐性や細胞壁合成の面から解明することを第一の目的とした。本酵素は高等植物のgerminおよびgermin like proteinsに相同性が高いが、germinはoxalate oxidase活性を持つ糖タンパクでありMnの存在やSOD活性は報告されていない。逆に本酵素はoxalate oxidase活性を持たない点でgerminとは異なる。両者の構造と活性における異同を明確にするために、まず、酵素の大量培養系を構築し、精製酵素を調製した。本酵素の部分アミノ酸配列からプローブを調製し、遺伝子解析を行ない、194アミノ酸からなる全配列を決定した。その結果、本酵素は2つのgermin box特有の配列を持つことからgermin like proteinsであることがわかった。TOF-MSによる分子量決定から六単糖として7-8個の糖が全アミノ酸配列中の一箇所に結合していることが示唆され、現在これを酵素により切り出し精製し、精製表品について、キャピラリー電気泳動による糖組成解析および糖鎖認識抗体による染色法から糖鎖解析を行なっている。現在MSおよびNMRによる推定構造の確認を行なっている。本酵素が何故SOD活性をもつのか、また細胞外に産生されるのかについてはoxalateの分解の際に精製される過酸化水素を消去するための過酸分解系の役割を持つこと、および細胞表層多糖の重合反応における過酸消去機能の面から追跡中である。

The author of the moss species Barbula unguiculata has discovered that the new rule is the extracellular The first objective of this study is to clarify the biological significance of this enzyme in cell surface system, and to clarify the surface of cell wall synthesis. This enzyme is highly similar to germin-like proteins in higher plants, and its germin-like oxidase activity is reported to be present in Mn and SOD. The enzyme oxalate oxidase activity is maintained at a high level. The structure and activity of the enzyme are clearly defined, and the enzyme culture system is constructed and refined. Part of the enzyme is acid sequence, modulation, and molecular analysis. As a result, this enzyme has two unique germin box configurations. TOF-MS molecular weight determination ranges from six sugars to seven to eight sugars, and one of them is bound to one of the acid sequences. The enzyme is used to cut out, refine, and purify the surface. The enzyme is used to analyze the sugar composition and sugar lock recognition antibody. The staining method is used to analyze the sugar lock. Now MS and NMR are used to confirm the putative structure. This enzyme is responsible for the activity of SOD, the production of extracellular enzymes, the purification of oxalate, the elimination of peracidified water, the maintenance of peracid decomposition system, the recombination of polysaccharides on the surface of cells, and the elimination of peracid.

项目成果

T.Yamahara,K.Sato,S.Yamazaki,T.Satoh: "Isolation of a germin-like protein with Mn-SOD activity from cells of a moss.Barbula unguiculata"J.Biol.Chem.. 247(47). 33247-33278 (1999)

T.Yamahara、K.Sato、S.Yamazaki、T.Satoh：“从苔藓 Barbula unguiculata 细胞中分离具有 Mn-SOD 活性的萌发素样蛋白”J.Biol.Chem.. 247(47)。