細胞内における銅および亜鉛の輸送機構の解明

阐明细胞内铜和锌的转运机制

基本信息

批准号：
10771323
负责人：
小椋康光
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞内において銅(Cu)および亜鉛(Zn)の輸送の機構を明らかにすることを目的として、本年度は肝臓内における主要なCu結合蛋白質の同定と、生体内でCuと選択的に反応するキレート剤の効果の検討を行った。昨年度は成熟雄性ラット肝臓可溶性画分中に存在する主要なZn結合蛋白質が炭酸脱水酵素III(CAIII)であることを明らかにしたが、本年度はCu結合蛋白質の同定を行うにあたり、Cu代謝に関与すると考えられる遺伝子の先天性異常や遺伝子改変動物が利用可能なマウスを用いて検討を行った。マウス肝臓中銅結合蛋白質を同定するため、安定同位体標識したCuを肝可溶性画分中に添加したところ、3種の銅結合蛋白質が確認された。そのうち最も存在量が多く、低分子なものについて、同定を行ったところメタロチオネイン(MT)のイソ蛋白質の1つであるMT1であることが明らかとなった。一方、Cu欠乏食でマウスを飼育すると、肝臓内で最も存在量の多いCu結合蛋白質であるCu,Zn-スパーオキシドディスムターゼ(SOD1)に結合するCuの量に変化はないが、MT-1の存在量が増加することが明らかとなり、MT-1がCu欠乏時に細胞内のCuの制御に何らかの役割を果たしているものと考えられる手がかりを得た。選択的Cuキレート剤であるテトラチオモリブデート(TTM)が、細胞内のCuの輸送体であるCuシャペロンと反応しえることを既に報告したが、さらに生体内でCuと反応したTTMの代謝的運命を検討した。生体内でCuと反応したTTMはCuとの複合体を形成するが、生体内でその複合体が分解されることなく、体外へ排泄されることが明らかとなった。つまりTTMと反応したCuをすべて生物学的に利用不可能なCuとなるため、Cuの代謝機構を検討するうえで極めて有用なツールと成り得ることが明らかとなった。

为了阐明细胞中铜（Cu）和锌（Zn）的运输机制，今年我们确定了肝脏中主要的Cu结合蛋白，并检查了螯合剂与体内有选择性反应的螯合剂的作用。去年，我们透露，成熟雄性大鼠肝的可溶性部分中存在的主要Zn结合蛋白是碳酸酐酶III（CAIII）。在今年，当我们鉴定出Cu结合蛋白时，我们使用可以使用先天性异常和被认为与CU代谢有关的基因进行了研究。为了鉴定小鼠肝脏中的铜结合蛋白，将稳定的同位素标记的Cu添加到肝可溶性部分中，并确认了三种类型的铜结合蛋白。我们确定了最高量的分子和小分子，发现它是MT1，这是金属硫蛋白（MT）的异蛋白之一。另一方面，当小鼠用Cu不足饮食饲养小鼠时，与Cu结合的Cu量，肝脏中最丰富的Cu结合蛋白（SOD1）是肝脏中最丰富的Cu结合蛋白，并没有改变，但它表明MT-1的含量增加了MT-1的含量，这使我们在Cuue中的范围均未使Cuue在Cuue中的范围内，而Cue则在某些情况下进行了cu的范围。我们已经报道说，选择性CU螯合剂四甲酸氢酶（TTM）可以与细胞中Cu转运蛋白的Cu伴侣反应，但我们还检查了与Vivo反应的TTM的代谢命运。与体内Cu反应的TTM形成了与Cu的复合物，但已经发现该复合物不会在体内降解并在体外排出。换句话说，由于所有与TTM反应的CU在生物学上无法获得，因此已经发现它是检查CU代谢机制的非常有用的工具。