Production of the two enzymes concerned in peptide C-terminal alpha-amidation by genetic engineering and in vitro reconstitution of peptide C-terminal alpha-amidation reaction

肽C端α-酰胺化涉及的两种酶的基因工程生产及肽C端α-酰胺化反应的体外重构

基本信息

  • 批准号:
    03557016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1991
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1991 至 1993
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Many peptide hormones and neurotransmitters have the C-terminal alpha-amide structure and these alpha-amidated peptides are enzymatically synthesized from their glycine-extended precursors. The C-terminal alpha-amidation reaction proceeds via a two step reaction through a peptidyl alpha-hydroxylglycine as an intermediate and these steps of the peptide alpha-amidation reaction are catalyzed by two distinct enzymes (peptidylglycine hydroxylase and peptidylamidoglycolate lyase). The aim of this project was to produce the two enzymes concerned in peptide alpha-amidation by genetic engineering and reconstitute the peptide alpha-amidation system in vitro.In this project,(1) By functional expression of rat "peptidylglycine alpha-amidating enzyme" cDNA, we found that peptidylglycine hydroxylase and peptidylamidoglycolate lyase are synthesized from a single mRNA.(2) We found that peptidylglycine hydroxylase and peptidylamidoglycolate lyase are encoded in the 5'-half and 3'-half of the mRNA, res … More pectively.(3) We constructed expression vectors carrying the 5'-half or 3'-half of the cDNA, which directed peptidylglycine hydroxylase or peptidylamidoglycolate lyase to secrete into the culture medium, and produced the two enzymes by transfection of the expression vectors into COS-7 cells.(4) By experiments using ^<18>O_2, we demonstrated that the peptidylglycine alpha-hydroxylation is a monooxygenase reaction.(5) By site-directed mutagenesis, we demonstrated that the five histidine residues at position 107, 108, 172, 242 and 244 are essential for the peptidylglycine hydroxylase activity.(6) We found that the peptidylamidoglycolate lyase exhibited a pH optimum at 5.5 and required a divalent cation but neither O_2 nor ascorbate for the enzyme activity.(7) We demonstrated that, in the combined presence of peptidylglycine hydroxylase and peptidylamidoglycolate lyase, the mature alpha-amidated peptide was successfully produced from the glycine-extended precursor in vitro.(8) We produced transgenic mice carrying human Vosoactive Intestinal Peptide (VIP)/PHM-27 gene under the control of insulin promoter and found that VIP and PHM-27 produced from the transgenic pancreatic beta-cells efficiently enhanced the glucose-induced insulin secretion, indicating that VIP and PHM-27 from the transgene were efficiently alpha-amidated by peptidylglycine hydroxylase and peptidylamidoglycolate lyase in the beta-cell. Less
许多肽激素和神经递质具有 C 端 α-酰胺结构,这些 α-酰胺化肽是由其甘氨酸延伸前体酶促合成的。C 端 α-酰胺化反应通过肽基 α-羟基甘氨酸通过两步反应进行。作为中间体,肽 α-酰胺化反应的这些步骤由两种不同的酶(肽基甘氨酸羟化酶和本项目的目的是通过基因工程生产与肽α-酰胺化有关的两种酶,并在体外重建肽α-酰胺化系统。在本项目中,(1)通过大鼠“肽酰甘氨酸α”的功能表达。 -酰胺化酶”cDNA,我们发现肽酰甘氨酸羟化酶和肽酰氨基乙醇酸裂合酶是由单个合成的mRNA。(2)我们发现肽基甘氨酸羟化酶和肽基酰胺乙醇酸裂合酶分别编码在mRNA的5'-半和3'-半中,具体而言。(3)我们构建了携带5'-半或3'-半的表达载体。 '-cDNA的一半,引导肽基甘氨酸羟化酶或肽基酰胺乙醇酸裂合酶分泌到培养基中,并将表达载体转染至COS-7细胞中产生这两种酶。(4)通过^<18>O_2实验,我们证明肽基甘氨酸α-羟基化是单加氧酶反应。(5)通过定点诱变,我们证明了位置 107、108、172、242 和 244 的五个组氨酸残基对于肽酰甘氨酸羟化酶活性。(6)我们发现肽酰甘氨酸羟化酶裂解酶的最适pH值为5.5,酶活性不需要二价阳离子,但不需要O_2或抗坏血酸。(7)我们证明,在肽酰甘氨酸羟化酶和肽酰氨基乙醇酸裂合酶,从甘氨酸延伸的前体成功生产出成熟的α-酰胺化肽(8)我们在胰岛素启动子的控制下制备了携带人VIP/PHM-27基因的转基因小鼠,发现转基因胰腺β细胞产生的VIP和PHM-27有效地增强了葡萄糖-胰岛素诱导分泌,表明来自转基因的 VIP 和 PHM-27 在β细胞较少。

项目成果

期刊论文数量(86)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Takasawa,S.: "Cyclic ADP-ribose in β cells." Science. 262. 584-586 (1993)
Takasawa, S.:“β 细胞中的环状 ADP-核糖。”科学 262. 584-586 (1993)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
森泉茂樹: "膵の再生とreg遺伝子ファミリー" 医学の歩み. 別冊. 135-138 (1993)
Shigeki Morizumi:“胰腺再生和 reg 基因家族”医学进展 135-138(1993)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
高沢伸: "膵β細胞機能発現の新しい細胞内情報伝達物質 cyclic ADP-ribose." 糖尿病記録号1993. 247-251 (1994)
Shin Takazawa:“环状 ADP-核糖,一种表达胰腺 β 细胞功能的新细胞内信号递质。”糖尿病记录号 1993. 247-251 (1994)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
志賀清人: "rig遺伝子の構造と発現" 日本臨床,増刊号. 49. 760-768 (1991)
Kiyoto Shiga:“rig基因的结构和表达”日本临床,特刊49。760-768(1991)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Okamoto, H., Kato, I., Noguchi, M., Takahashi, K., Yonekura, H., Anzai, T., Yamamoto, H., Tajima, M., Iida, T.and Yanagi, M.: "Peptide alpha-amidation is achieved by two distinct enzyme molecules encoded in a single mRNA." Proceeding of the Yamada Confere
冈本 H.、加藤 I.、野口 M.、高桥 K.、米仓 H.、安西 T.、山本 H.、田岛 M.、饭田 T. 和柳 M.:
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

OKAMOTO Hiroshi其他文献

OKAMOTO Hiroshi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('OKAMOTO Hiroshi', 18)}}的其他基金

Study of the property of low-defect-density quantum dots for the purpose of developing high efficiency optical devices.
研究低缺陷密度量子点的特性,以开发高效光学器件。
  • 批准号:
    23560354
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Common neural basis of Weber's law and Hick's law
韦伯定律和希克定律的共同神经基础
  • 批准号:
    23500379
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Estimating spatial distribution of botanical composition and herbage mass in pastures using machine vision
使用机器视觉估计牧场植物成分和牧草质量的空间分布
  • 批准号:
    22780235
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
The characteristics of American constituent power theory
美国制宪权理论的特点
  • 批准号:
    22730014
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Spatiotemporally organized retrieval of information inspired by the neural mechanism of mental processes
受心理过程神经机制启发的时空组织信息检索
  • 批准号:
    20500279
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Ultrafast coherent nonlinear optical responses in carbon nanotubes
碳纳米管中的超快相干非线性光学响应
  • 批准号:
    20340072
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Explorations of new optical switching phenomena in strongly correlated electron systems
强相关电子系统中新光开关现象的探索
  • 批准号:
    16340086
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study on the role of the kallikrein-kinin system in the cardiovascular diseases
激肽释放酶-激肽系统在心血管疾病中的作用研究
  • 批准号:
    13672315
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Structure Analysis of Mouse Gene Encoding Kininogens, and Construction of a Vector for Targeted Disruption of Kininogen Gene.
小鼠激肽原编码基因的结构分析以及激肽原基因靶向破坏载体的构建。
  • 批准号:
    10672077
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Recovery from the Impaired Microvascular Neovascularization in Failung Myocardium
衰竭心肌中受损的微血管新生血管的恢复
  • 批准号:
    10670620
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

基于两步热化学循环分解CO2的铁铈双基复合氧载体M1-yFeyOx@N1-zCezO2设计及机制研究
  • 批准号:
    22309016
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于两步热化学循环分解CO2的铁铈双基复合氧载体M1-yFeyOx@N1-zCezO2设计及机制研究
  • 批准号:
    22309016
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
乳液液滴空间“腔室”结构操控脂肪酶两步扩散调控油脂消化的规律和机制
  • 批准号:
    32302091
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
污泥两步热处理过程磷与重金属共沉积及高温解耦定向转化机制
  • 批准号:
    U21A20142
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    260 万元
  • 项目类别:
新型P450氧化酶两步有序选择性羟化雄甾烷类化合物的分子机制及其改造
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    63 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

MICA: Defining the two-step relay mechanism of action of the 8-aminoquinolines: A precondition for optimal combination therapies for relapse malaria
MICA:定义 8-氨基喹啉的两步中继作用机制:复发性疟疾最佳联合疗法的先决条件
  • 批准号:
    MR/W002248/1
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Research Grant
Molecular mechanism of enzyme complexes catalyzing two-step reaction for Cys-tRNA synthesis
酶复合物催化Cys-tRNA合成两步反应的分子机制
  • 批准号:
    15H04334
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 10.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了