トラフグのシステインプロテアーゼに関する機能化学的研究

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水圏生物のほとんどは変温動物でその体温は陸上動物に比べて一般に低い。その結果、水圏生物の代謝酵素は低温で機能できるよう構造を柔軟にしているとされるが、その分子機構はトリプシンなど限られたタンパク質で明らかにされているに過ぎない。パパイン・スーバーファミリーに属するシステインプロテアーゼはカテプシン類とも呼ばれ、細胞内タンパク質のターンオーバーに機能していることが知られている。最近、これら酵素は種々の生理的条件で組織特異的に機能することから注目を集めている。ところで、トラフグではゲノムサイズが小さく、全ゲノムデータが公開されており・ゲノム研究のモデル生物として研究蓄積が多い。そこで本研究ではこのトラフグを対象に選び、システインカテプシン類を網羅して性状を明らかにすることを目的とした。その結果、トラフグから14種類の推定カテプシン遺伝子と1つの偽遺伝子が得られた。この中の1つは新規システインカテプシンをコードするもので、このタンパク質は今まで報告されているシステインカテプシンの中で最も分子量が大きいことがわかった。次に、同定されたシステインカテプシン類遺伝子につきRT-PCRで遺伝子発現状況を調べた。その結果、トラフグのシステインカテプシン類は普遍的な遺伝子発現を示すものと、組織特異的な発現を示すものとに分かれた。これらの結果はトラフグのシステインカテプシン類がタンパク質のターンオーバー以外の機能をもつことを示唆する。新規システインカテプシンの成熟タンパク質は大腸菌組み換えDNA体で調製することができたが、活性は示さなかった。しかしながら抗体の調製やプローブの作成には有効と考えられた。