日本ポリアミン研究会—第１９回研究発表会—
講演要旨集

会期：2004 年２月５日（木）・６日（金）会場：札幌医科大学記念ホール

主催

日本ポリアミン研究会

特別講演

Activated Polyamine Catabolism as a Novel Anticancer Strategy
Carl W. Porter, Ph.D.
Leader, Therapeutics Program
Vice Director, Pharmacology & Therapeutics
Roswell Park Cancer InstituteElm & Carlton Streets
Buffalo, NY 14263

Inhibiting polyamine biosynthesis is a well-established antiproliferative andchemopreventive strategy.

The possibility of inducing polyamine

catabolism as an alternative antiproliferative strategy became apparent during
the evaluation of the polyamine analog which in addition to down-regulating
polyamine biosynthesis, potently up-regulates the polyamine catabolic
enzyme spermidine/spermine N1-acetyltransferase (SSAT).

The relationshipbetween SSAT induction and growth inhibition was supported by cell line
sensitivities, analog potency and by mechanisms of resistance. Recently, we
have proven the relationship of SSAT to DENSPM-induced apoptosis inmelanoma cells by siRNA gene silencing (Chen et al., Mol. Pharm. 64:115359, 2003 and Oncogene 22:4964-72, 2003).

We have also shown that

selective overexpression of SSAT leads to growth inhibition in both MCF-7
breast carcinoma cells (Vujcic et al., J. Biol. Chem. 275:38309-28, 2000) andin LNCaP prostate carcinoma cells (Kee et al., submitted).

To examine thedownstream metabolic consequences of SSAT induction, we have applied
functional genomics to identify and biochemically characterize threepolyamine-directed catabolic enzymes—spermine oxidase (SMO, Vujcic etal., Biochem J. 367:665-675, 2003), polyamine oxidase (PAO, Vujcic et al.,Biochem. J. 370:19-28, 2003) and a second spermidine/spermine N1acetyltransferase (SSAT-2, Chen et al., Biochem J. 373:661-667, 2003).

1

Genomic sequences were identified by blast homology search, transfected
into 293 cells and characterized by a lysate assay.

Of the three enzymes,

SMO is the most interesting since it provides the cell with a previously
unrecognized ability to convert spermine to spermidine without prioracetylation by SSAT.

Importantly, both SMO and PAO (but not SSAT-2) are

induced at the mRNA level by polyamine analogs and thus, may contribute toanalog-induced polyamine pool depletion and growth inhibition.

Since thetwo oxidases liberate reactive as by-products, and since they now known to
be inducible, they may have direct relevance in carcinogenesis.

VirtualNorthern analysis based on EST distribution suggests differential expressionof these enzymes in various normal versus tumor tissue comparisons.
Antibodies developed to all three enzymes and are being applied in western
blot analysis of enzyme proteins in cells and tissues.

Given theaforementioned ability of SSAT over-expression to inhibit cell growth, we
examined whether similar effects could be achieved in vivo.

Miceengineered to develop prostate cancer (TRAMP mice) were cross-bred with
SSAT transgenic mice and analyzed for tumor formation and biochemical
disturbances (Kee et al., submitted).

Urological tumor development in the

TRAMP x SSAT mice was remarkably suppressed relative to the TRAMP
mice and this correlated with large shifts in tumor and tissue polyamine pools.
Similarly provocative findings with other transgenic tumor models will also
be reported. Lastly, we note that the expression of polyamine catabolic
enzymes is potently induced by clinically useful anticancer agents (Hector etal., submitted), revealing the opportunity for therapeutic exploitation by
rational drug combinations.

Taken together, we believe that these findings

open exciting new horizons for polyamine catabolism in understanding,treating and preventing cancer.

2

０１

脊ই由来細胞増殖抑制因子と生体ポリアミン（2）○江本由美子 1、今福千明 1、新津勝 2、太和田勝久 1
1

九大院・理、2 城西大・薬我々はこれまでに、ブタ脊ইの塩抽出物中に動物培養細胞の増殖・接着・遊走運動を可逆的に抑制する因子の存在することを報告した。この細胞増殖抑制因子は、中性ｐＨで正ஏ荷を持ち、耐熱性で水溶性の、分子量が約 350 の小分子であると推定される（Emotoetal.2001）。
ゲルろ過、Дイオン交換クロマトグラフィー、CM-sepharose を用いて精製した細胞増殖抑制因子画分を逆相ＨＰＬＣで分析すると、この増殖抑制因子画分には、構造未同定の物࠽および生体ポリアミンであるスペルミジン(Spd)とスペルミン(Spm)が含まれていることがわかった。この因子画分が、（1）Spm や Spd では細胞に影؉しない
程度の低い濃度で細胞増殖を抑制し、（2）しかもその作用が可逆的であること（Spd や Spm の作用は೗可逆）、（3）また因子画分の増殖抑制作用がアミンオキシダーゼで抑えられにくいことから、この画分の抑制作用は、Spd や Spm によるのではなく、構造未同定の物࠽によると推定される。つまり、構造未同定の物࠽が可逆的作用の抑制因子であると推定される。より効率のよい精製を目指し、今回我々はハイドロキシアパタイトと揮発性緩衝液を用いて増殖抑制因子の精製をࠌみた。ハイドロキシアパタイトで分離した増殖抑制因子画分は、Spm や Spd よりも低い濃度で細胞増殖抑制作用を示した。また、この増殖抑制画分をＧＣgＭＳ分析すると、この画分は Spm,Spd の他、数種໸の物࠽を含んでいることがわかった。現在これら物࠽の構造ӂ
析をすすめるとともに、細胞増殖抑制作用を調べている。
Emoto,Y.,Kawahara,R.,Koga,Y.,Ito,T.,Tawada,K. Small molecular mass
inhibitor of growth of MDCK cells derived from pig spinal cord.
J.Cellular Phys. 186:350-356 (2001).

3

０２

細胞増殖における eI F5A とポリアミンの異なる役割○西村和洋 1、室積 香 1、白幡 晶 2、ParkMyungHee3、
柏木敬子 1、五十嵐一ф 1
1
千葉大院・薬、2 城西大・薬、3NIHgNIDCR
ポ リ ア ミ ン と 共 有 結 合 す る 唯 一 の 蛋 白 ࠽ で あ る eukaryotic
translation initiation factor 5A（eIF5A）は、スペルミジン（SPD）を基
࠽に翻訳後修飾（ハイプシン化）を受ける。このハイプシン化 eIF5Aは生命に必ॲである。今回我々は、ポリアミン減少による細胞増殖ਝ
害が eIF5A のハイプシン化をਝ害する事を介して֙こるか、もしくはeIF5A のハイプシン化とは独立して細胞増殖ਝ害が֙こるかどうかをハイプシン化ਝ害剤及びポリアミン生合成ਝ害剤を用いて検討した。
デオキシハイプシン合成ܼ素（DHS）のਝ害剤である N1-guanyl1,7-diaminoheptane（GC7）によるマウス FM3A 細胞の増殖ਝ害効果を検討した。GC7 によりポリアミン量には影؉をせず、ハイプシン化のみをਝ害する条件で、増殖ਝ害効果は培養 24 時間以降に現れた。そして、この時のハイプシン化 eIF5A 量は 4 割ほどにしか減少していなかった事から、eIF5A は比ԁ的安定な蛋白࠽である事が示唆された。
そこで、その半減期（T1/2）を調べると೗常に安定（>7 日）であった。
次に SPD の細胞内量とハイプシン化の相関を調べるため、オルニチ
ン脱炭酸ܼ素ਝ害剤の DFMO、もしくはスペルミン合成ܼ素ਝ害剤のN1-(3-aminopropyl)cyclohexylamine（APCHA）と DFMO の存在下で FM3A
細胞の培養を行ったところ、両条件とも細胞増殖ਝ害を示した。そして、DFMO 単独の場合、SPD 量は培養 24 時間で 1/10 ほどに、APCHAと DFMO の場合、培養 72 時間で 1/2 ほどに低下し、ハイプシン化 eIF5A
量の減少は DFMO 単独の場合だけ認められた。
以上の事から、細胞内ポリアミン量の減少による、もしくは eIF5Aのハイプシン化ਝ害による細胞増殖ਝ害効果は、それぞれ独立して֙こる事が明らかとなった。
4

０３

Agmatine の細胞選択的な増殖抑制作用における細胞周期関連蛋白の発現変化○磯目正人 1、江藤滋彦 1、佐野秀樹 1、༃木 仁1、RolandC.Blantz2、JosephSatriano2
1
福島県立医科大学医学ശ小児科、2DivisionofNephrologyHypertension,UniversityofCaliforniaSanDiego&VAMedical
CenterAgmatine(Agm)は arginine decarboxylase(ADC)を介して産生される arginine の代ࡑ物である。以前私達は Agm が細胞増殖に必要な
polyamine を antizyme を介して減少させ、細胞増殖を抑制すること
や、Agm が polyamine と同じ輸送体を介して細胞内に取り込まれることを明らかにした。さらに、第 17 回の本研究会で Agm が増殖能の݄い細胞に対して選択的に作用することを報告した。今回私達は、
Agm による細胞増殖抑制機序について明らかにするため細胞周期関連蛋白の発現を検討した。細胞は H-ras を導入した NIH-3T3(Ras3T3)を使用した。1mM の Agm 存在下で 10 日間培養し経時的に蛋白を抽出、retinoblastoma protein(pRb)、数種໸の cyclin と cyclin
kinaseinhibitor(CKI)、さらに antizyme について Westernblotting
法にて蛋白発現変化を検討した。また 10 日間培養後の Ras-3T3 細胞の細胞周期における分布を FACS で検討した。Ras-3T3 細胞は、Agmの濃度依存性に G1phase で arrest を֙こしていた。また、antizyme
は一時的に発現増加し、細胞周期関連蛋白では早期から p21Cip1、続
いて p16INK4A の発現が増加しており、CKI の発現増加に一致して
pRb、cyclinA、cyclinD1 発現が減少していた。しかし cyclinE の発現は経時的に増加していた。以上から、Agm による Ras-3T3 細胞の G1 arrest に p16、p21 の発現増加と pRb、cyclin A、cyclin D1
発現減少が関与していると考えられた。

5０４抗癌剤ブレオマイシン投与ラットによる臓器中ポリアミンの動態○永瀬澄香 1，佐藤彰一 1，渡辺
1

悟2

川崎医療短期大学臨床検査科、2 川崎医科大学薬理学【目的】我々はポリアミンを指標とし、癌細胞再増殖を回避するための組織別抗癌剤選択基準作成を目的として、各種抗癌剤のポリアミン代ࡑに対する
影؉を検討している。特定臓器中ポリアミン量を低下させる抗癌剤は、特定臓器に発生した癌の増殖・転移を抑制すると考えられる。しかし、制癌効果の反面、副作用が見られたり、中には治療後二次性癌を発生させる可能性を指摘されるものもあり、投与量、投与期間など治療においては臨床検査値の動向に着目することが重要である。今回、臨床的に Hodgkin 病や数多くの悪性腫瘍に有効であるブレオマイシン：Bleomycin(BLM)をラットに投与し、臓器中ポリアミンの動態と臨床検査値について検討を行なった。
【方法】 体重約 140g 前後の 5 周齢雄ラットを 1 群 7 匹ずつ用い、Control
群、抗癌剤投与群 BLM12.5mg/kg、BLM25mg/kg の３群について５日間投与
後 14 臓器及び脳 6 ശ位を摘出し、採‫ڒ‬後屠殺し臓器湿重量を測定した。各臓器を抽出処理後、HPLC で 14 臓器のポリアミンを測定した。臨床検査値
は‫ڒ‬液検査８項目、生化学検査 25 項目について測定した。
【結果及び考察】 ラットの体重変化では、投与群において強く体重増加を抑制した。全摘出臓器における湿重量変化を見ると、BLM は胸腺、脾臓など造‫ڒ‬器への影؉が著しく、その他腎臓や精嚢および間脳などに対する影؉がみられることが判明した。
今回用いた BLM は特に胸腺、脾臓、精嚢、睾丸のポリアミン濃度を有意に減少させていた。その他肺などにおいても減少傾向が見られ、細胞増殖の抑制作用が考えられる。しかし、腎臓や前立腺で増加傾向がみられた為、BLMを投与するときにはこれら臓器の腫瘍細胞の有無に注意する必要があると思われる。‫ڒ‬液検査では、貧‫ڒ‬の傾向はなく、白‫ڒ‬球の減少傾向は見られるものの有意な‫ݞ‬ই抑制は考えられなかった。生化学検査では、各ܼ素や BUN,
クレアチニンにも有意な変化が見られ、肝臓や腎臓に対する‫ڒ‬液毒性が示唆
された。

6

０５

乳児良性直腸出‫ڒ‬症例における母乳中ポリアミン濃度の検討○熊હ秀֖１、米沢俊一 2、新津ひさえ３、遠藤重厚４、千田勝一 1
岩手医科大学医学ശ小児科学講座, ２もりおかこども病院小児科,
岩手医科大学医学ശ法医学講座, ４岩手医科大学݄度救命救急セン
ター薬物毒物検査ശใ
１
３【背景】乳児良性直腸出‫（ڒ‬以下, 本症）は便に‫ڒ‬液がすじ状に付着する疾患であり, 児の全身状態は良好で体重増加もよく, 多くは母乳栄養児である. 本症はアレルギー性直腸炎と同じスペクトル上にある連続性の病態と考えられている.最‫ة‬, 母乳中ポリアミンが, 乳児のि物アレルギーの発症予෇に関与していることを示唆する報告がなされている. 【目的】 本症例と対照児の母乳中ポリアミン濃度を比ԁ検討し, ポリアミンの本症における病態への関与を評価する. 【対象】
直腸出‫ڒ‬を主訴に来院し, 本症と診断した乳児６例を対象とした. 比ԁ対照は年齢をマッチさせた健康母乳栄養児 10 例とした. 【方法】
本症例と対照児の母親から母乳を搾乳し, ݄速液体クロマトグラフィを用いて母乳中のポリアミンを測定した. 【結果】発症年令は生後４16 週（平均 11.3 週）で,搾乳時の児の年齢は, 生後 4-21 週（平均 12.7
週）であった. 栄養法は母乳 5 例, 混合 1 例であった. 対照群の搾乳時における児の年齢は, 生後４~21 週（平均 12.3 週）であった. 本症
例群のポリアミン含有量は, 中央値でプトレッシン 13.2 (7.73-16.7)μmol/L, スペルミジン 2.10 (2.05-5.10)μmol/L, スペルン 5.35 (3.70-8.34)
μmol/L であった. 一方, 対照群はそれぞれ, 10.5 (6.01-17.9)μmol/L,
1.56 (1.80-13.7)μmol/L, 5.21 (4.44-22.8)μmol/L であった. 本症例群と対照群の摂取している母乳中ポリアミン量は, プトレッシン, スペル
ミジン, スペルミンとも, 両群間に有意差はみられなかった（それぞれ P = 0.28, 0.38, 0.79）. 【結論】本症の摂取母乳中ポリアミン量は, 健
常乳児のそれと差がなく, 病態に関与する因子としてはポリアミン以外のものが考えられた.
7

０６

尿中ジアセチルスペルミンの腫瘍マーカーとしての意義○川喜田正夫 1、平松恭子 2、݄橋慶一 3、玉森佳子 4、今城真理 2、
山口達༰ 3、松本寛 3、宮本英典 3、田中荘一 5、田中智香子 3,6、
戸井雅和 3、森武生７1
工学院大・応化、2 ஞ臨床研・所ଥ直轄研究センター、3 ஞ立駒込病院・外科、4 同・検査科、5 ஞ立墨東病院・外科、6 現所属ஞ立駒込病院・放射線科、7 ஞ立駒込病院ଥ
我々は、尿中 N1,N12-diacetylspermine (DiAcSpm) レベルが前立腺がんその他の尿路悪性腫瘍、大腸がん、乳がんなどで著明に上昇することを見出し、この微量尿中ポリアミン成分が新֖の腫瘍マーカーとしての考慮に値する性
࠽をもつことを示してきた。そして、この新֖マーカーを臨床に応用するための一つのステップとして簡便な測定系の確立が必要と考え、DiAcSpm 特
異抗体を用いた ELISA 測定系を開発して報告した。今回は、この ELISA 系を用いて、大腸がん、乳がんを中心に DiAcSpm の腫瘍マーカーとしての特性についてさらに検討を進めた結果について報告する。
ஞ立駒込病院外科で診療を受けた大腸がん患者および乳がん患者を対象として尿中 DiAcSpm の測定を行った。健常者 52 名の平均値＋2SD (0.15+0.10
mmol/g creatinine) を基準値とした場合、248 例の大腸がん患者の治療前ຕ性率は 76%であった。一方、同一患者群について、CEA（基準値：5.0 ng/ml）、
CA19-9（基準値：37 U/ml）のຕ性率はそれぞれ 40%，14%であった。さらに、患者を病期別に分໸（stage 0，20 例； stage I，40 例； stage II，60 例；
stage III，107 例； stage IV，21 例）し、尿中 DiAcSpm のຕ性率を比ԁした。
病期の進行とともにຕ性率は上昇したが、特に、尿中 DiAcSpm が粘膜がん（stage 0）や比ԁ的早期のがん（stage I）で約 60%の݄いຕ性率を示す点が注目された。同一患者群について、CEA、CA19-9 のຕ性率はそれぞれ 10%，
5%にすぎなかった。乳がん患者 83 例についても既存マーカーとのຕ性率の比ԁを行ったところ、尿中 DiAcSpm、‫ڒ‬清 CEA、‫ڒ‬清 CA15-3（基準値
23U/ml）のຕ性率はそれぞれ 60%, 37%, 37%であり、DiAcSpm のຕ性率は有意に݄かった。また、大腸がんと同様、乳がんにおいても尿中 DiAcSpm
は比ԁ的早期（stage I および II）のがんでも他のマーカーよりも݄いຕ性率
を示した。

8

０７

アンチザイム１，２の細胞内局在とリン酸化○村井 法之、松藤 千弥
慈恵医大・生化学講座第２アンチザイム(AZ)は、ポリアミン合成の律速ܼ素であるオルニチン脱炭酸ܼ
素(ODC)の 26S プロテアソームによる分ӂを促進することにより細胞内のポリアミン濃度を負に調節するタンパク࠽である。これまでに AZ のファミリーとして AZ1, AZ2, AZ3 の存在が確認されている。このうち AZ1 と AZ2 は
全身の組織に発現している。AZ2 の発現レベルは低いもののその種間の保存性は݄い。さらに、最‫ة‬アンチザイムが核にも存在するという報告もある
が詳細はよくわかっていない。AZ1,2 の機能分担ӂ明をめざして、これまでに緑色蛍光タンパク࠽(EGFP)や HA タグを付加した AZ1 を NIH3T3 細胞やCHO 細胞に発現させ蛍光顕微؈観察によりその細胞内局在をӂ析し、AZ1は、細胞࠽に局在するが、その分子内には核移行シグナル(NES)が存在することを明らかにしている。AZ1 と同様に AZ2 の細胞内局在についてӂ析を行った結果、AZ2 は主に核に局在し、その局在は核と細胞࠽間で経時的に変化していることを見出した。さらに 32P による培養細胞のラベル実験により AZ2 が細胞内でリン酸化されることを明らかにした。リン酸化ശ位予測プログラムӂ析や予測リン酸化ശ位(Ser 残基)のアラニン置換変異体ӂ析、さらに Gulutathione S-Transferase (GST)融合 AZ2 リン酸化ശ位変異体の 32P gATP を用いた in vitro リン酸化ӂ析から、AZ2 の 186 番目のセリンが Casein
Kinase II (CKII) によりリン酸化されることを明らかにした。次にリン酸化と細胞内局在の関連を調べるために擬似リン酸化変異体 EGFP-AZ2(S186E)
やリン酸化消失変異体(S186A)を作成しその局在を観察したが野生型との局在の違いは見られなかった。一方、AZ1 は通常培養条件下ではリン酸化は検出されなかったが、HA-AZ1 を発現させた NIH3T3 細胞をプロテアソーム
ਝ害剤 MG132 で処理すると AZ1 のリン酸化が検出されることを見出した。
AZ1 と AZ2 のリン酸化の意義を現在ӂ析中である。

9

０８

アンチザイム 1 ノックアウトマウスの発がんへの関与○大城戸真喜子、松藤千弥
東京慈恵会医科大学 生化学講座第２背景：アンチザイム (AZ) は細胞内ポリアミン濃度をフィードバック調
節するタンパク࠽である。がん細胞においては、ポリアミン濃度が持続的に݄値を示し、ODC も安定化することが知られている。細胞内ポリアミンの制御機構の破綻が、がんの特徴であると考えられる。
目的：我々は、AZ1 ノックアウトマウスにおける発がんについてӂ析を行ってきた。AZ1 ホモ欠損マウスをଥ期飼育しても明らかな自然発生がんは認められなかった。そこで、AZ1 欠損による発がんへの影؉をӂ析する
ために、発がんモデルマウスとの交配実験を‫ٽ‬画した。家族性大腸腺腫(FAP)のモデル Min マウス(APC ϸ伝子変異マウス)は腺腫好発ശ位である小腸において AZ1 mRNA が低下していることが Gerner らによって報告されていたので、Min マウスを発がんモデルマウスとして使用した。
方法：AZ1 ヘテロ欠損マウス(AZ1+ /-)/B6 ♀  Min(APCMin /+)/B6♂ の交配で得られる AZ1+ /+APCMin/+(以下 Wmin)、および AZ1+ /-APC
Min / + (以下 E min) について生存日数、および生後 80 日における体重、腸管腺腫の数、大きさ、腸管の狭窄、その他の臓器の変化についてӂ析を行った。消化管は 9 ശ位（胃、十二指腸、‫ة‬位空腸、遠位空腸、回腸、盲腸、‫ة‬位大腸、中位大腸、遠位大腸）に分けて観察した。ӂ析には Wmin♂8 匹、
Wmin♀16 匹、Wmin♂9 匹、Wmin♀9 匹を使用した。
結果：50%生存率は W min は 170 日、E min は 140 日であった。胃、盲腸、‫ة‬位大腸では腺腫はほとんど観察されなかった。それ以外の腸管では腺腫数の増加、増大傾向にあった。2mm 以上の径をもつ腺腫の数は、Wminと比ԁして有意差が認められた。特に中位大腸では有意差が顕著であった。
しかし遠位大腸では Wmin で 2mm 径以上の腺腫が半数以上を占め、Eminとの間に有意差がなかった。腸管以外の変化としては、脾臓の腫大傾向にあった。
まとめ；AZ1 のヘテロ欠損が、Min マウスにおける腺腫形成に促進的に働くことが明らかとなった。

10

０９

担癌患者における免疫抑制状態のӂ明ーポリアミンの関与ー○早田ඬ康、加納良彦、加園恵三、中村豪、小西文雄
自治医科大学大宮医療センター外科、内科（目的）担癌患者では免疫能が低下しており、癌治療後に改善することから、癌組織内における免疫抑制物࠽産生の増加等が指摘されている。しかし、担癌患者の免疫抑制の機序は未だ不明な点も多い。我々は、担癌患者で上昇している‫ڒ‬球内ポリアミン濃度が癌の切除により低下することに注目し、末梢‫ڒ‬細胞内ポリアミン濃度の変化が免疫機能に及ぼす影؉を検討した。（方法）健康成人ボランティアから採取した末梢‫ڒ‬単核球を、１０％ヒト‫ڒ‬清含有培養液で培養した。培養液中にスペルミン、スペルミジンおよびプトレス
シンを添加し、細胞接着能、細胞膜分化抗原の発現、ＬＡＫ活性、ＴＮＦ産生能を検討した。（結果）スペルミン５００μＭを含む培養液中で一晩培養した末梢‫ڒ‬単核球のスペルミン濃度は、ポリアミンを加えない培養液中で一晩培養した細胞の１.２~１.３倍の濃度であった。末梢‫ڒ‬単核球の培養プレートとヒト臍帯হ脈内皮細胞への接着が、スペルミンおよびスペルミジン濃度依存性に抑制された。この接着抑制は、ＣＤ１１ａおよびＣＤ１８の平均蛍光強度の低下を伴っていたが、他の細胞膜分化抗原の発現は低下しなかった。スペルミンおよびスペルミジンと一晩培養した末梢‫ڒ‬単核球のＬＡＫ活性は抑制された。ＬＰＳ刺激によるＴＮＦ産生能はスペルミンおよびスペル
ミジン濃度依存性に抑制された。（考察）スペルミンと一晩培養した細胞内
スペルミン濃度の上昇の程度は、正常対照群と比ԁした担癌患者の末梢‫ڒ‬単核球スペルミン濃度の上昇の程度と໸似していた。末梢‫ڒ‬単核球内のポリア
ミン濃度の上昇は、担癌状態の患者で観察される細胞接着機能、ＬＡＫ活性低下、ＴＮＦ産生能低下を֙すことが、明らかとなった。担癌患者では、ポリアミン濃度の上昇が認められており、従って、その免疫機能の変化の少な
くとも一ശは、免疫細胞内のポリアミン濃度が上昇することにより生じる変化を反映していると推測された。

11

１０

発育‫ڂ‬卵へのスペルミン合成ܼ素ਝ害剤投与○佐藤優子、池口文彦、白幡晶
城西大・薬【目的】スペルミジン、スペルミンに代表されるポリアミンは、細胞の増殖や分化に対して種々の作用を持ち、生体機能において必ॲな成分である。しかしスペルミンにおいては細胞へのਝ害剤投与実験などにより細胞増殖に必ॲではない事が報告されている。本研究では閉鎖系である発育‫ڂ‬卵にスペルミン合成ܼ素ਝ害剤 APCHA を投与し胎児の発育及び孵化に与える影؉を調べた。
【方法】‫(ڂ‬日本系農林 102 白色)の孵化卵５日目に APCHA を 220
nmol/g (0.66μL/g)投与し、コントロール群には生理ि塩水を投与した。投与後、卵を孵卵器(温度 38℃、湿度 58~68％、1 時間に 1度転卵)に入れ、投与 5 日後(10 日卵)、投与 10 日後(15 日卵)にӂ剖を行い胎児の形態の観察とポリアミン濃度の測定を行った。ポリアミン濃度の測定はポリトロンホモジナイザーでホモジナイズし除タンパ
ク処理後イオン交換 HPLC により定量を行った。
【結果および考察】投与 5 日後(10 日卵)、投与 10 日後(15 日卵)では
スペルミン濃度は 1/15 にまで減少しスペルミジン濃度は 2 倍に上昇した。コントロールでは投与 16 日後(21 日卵)で孵化したのに対し、
APCHA 投与では 10 匹中１匹のみが 1 日૧れで孵化し、更に 1 匹が殻からでられなかったが生きていた。残り 8 個の卵では胎児がѻ身を体内に取り込む段階で死亡していた。生存していた APCHA 投与群の雛では、肝臓中スペルミン濃度が 1/8 にまで減少しスペルミジン濃度は 2 倍に増加した。また脳にも APCHA が存在しスペルミン濃度
は 1/2 に減少しスペルミジン濃度は 2 倍以上増加した。また、胎児及び雛の重さや体ଥなどの形態学的観察ではコントロール群、APCHA
投与群に差は見られなかった。

12

１１

酸化ストレスにより誘導されるオルニチン脱炭酸ܼ素活性の天然物による抑制効果○叶
小屋

社房 1、若命1

浩二 2、市村作久次 3、松崎薫 1、大江正人 1、茂1

獨協医科大学生化学、2（株）アミノアップ化学、3（株）和漢薬研究所「 目 的 」オルニチン脱炭酸ܼ素（ODC）活性は、発癌 promoter 活性をよく反映すると考えられている。生体内で hydroxyl radical を発生させると ODC
活性が上昇するが、biological response modifier(BRM)と考えられている天然物࠽でその活性が影؉を受けるかどうかを調べた。その際に、抗酸化作用との関連についても検討した。
「材料と方法」生体内で hydroxyl radical を発生させる ferric nitrilotriacetate(FeNTA)を７週齢の雄ラットに投与して１２時間後に肝及び腎臓の ODC 活
性がどのような変化を示すかを調べた。さらに、１週間ほど前から Active
Hexose Correlated Compound (AHCC)または松寿仙を投与しておくと、ODC
活性の上昇はどうなるかも検討した。また、肝・腎の酸化還元状態についても調べた。
「 結 果 」 ラットに FeNTA(Fe,7.5mg/kg 体重)を投与したところ、１２時間
後に肝及び腎臓の ODC 活性は最大に増加した。AHCC も松寿仙も単独投与
では、ODC 活性に何ら影؉を与えなかったが、FeNTA で増加する ODC 活性は抑制された。‫ڒ‬中の過酸化脂࠽（LPO）は、FeNTA で増加するが AHCC
または 松寿仙に より正常 に復した 。‫ڒ‬中及 び肝臓の superoxide dismutase(SOD)活性は FeNT で低下したが、AHCC または松寿仙で正常に戻った。
「 考 察 」 FeNTA やフォルボールエステルで誘導される ODC 活性が、抗酸化物により抑制されることが知られているので、AHCC も松寿仙も抗酸化物࠽として作用した可能性が݄い。松寿仙も AHCC も in vitro でもかなり強い抗酸化活性が認められるが、これら２種໸の BRM は、直接または間接的に抗酸化作用を発揮することにより、FeNTA による臓器障害を改善するものと考えられる。

13

１２

Bifidobacterium lactis  LKM512 含有ヨーグルト投与による腸管内ポリアミンの増加と保健効果○松本光晴 1、廣中貴宏 1、辨野義己 2
1

協同乳業・素材開発、2 理研・系統保存【目的】プロバイオティクスの保健効果に関する報告は増加しており、最‫ة‬
では免疫系の疾病（炎症性腸疾患やアレルギー）の症状改善に至るまでその有用性が報告されている。しかしながら、そのメカニズムに関しては腸内細菌叢の改善のみを論議する報告が多い。演者らはその効果が、腸内細菌叢の代ࡑ産物により誘導されると作業仮説を立案し、代ࡑ産物の 1 つとしてポリアミン（PA）をターゲットとし、その保健効果との関連性を考察する事を目的とした。
【方法】日の出が丘病院（東京ஞ・日の出町）に入院している݄齢患者（男性 3 名、
女性 3 名、
平均年齢 78 歳）を対象とした。
Bifidobacterium lactis LKM512、Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus LKM1759、Streptococcus thermophilus
LKM1742 で発ܼさせたヨーグルト（LKM512-Y）を 100g/day ずつ 2 週間投与した。その後 2 週間投与を中断し、LKM512 を除いたプラセボを同様に投与した。各ࠌ験期の糞便を回収し、糞便エキスを調製しࠌ験に供した。PA
含量は HPLC、ハプトグロビン含量は ELISA、変異原活性はウムラック（日本抗体研究所）を用いて測定した。
【結果及び考察】LKM512-Y 投与により糞便スペルミン含量が有意（p<0.05）に増加し、他の PA も増加傾向を示したが、プラセボではその傾向はなかった。急性炎症マーカーであるハプトグロビンは LKM512-Y 投与により有意（p<0.05）に減少し、抗炎症効果があることが確認された。変異原活性は
LKM512-Y 投与により有意（p<0.05）に低下したのに対しプラセボでは低下が認められなかった。以上の結果から、これらの LKM512-Y 投与効果は腸管内で生成された PA の作用、すなわち腸管粘液分泌促進によるバリアー機
能回復、炎症性サイトカインの誘導抑制および抗変異原作用に依存する可能性が示唆された。

14

１３

15

N 標࠭リジンを用いてダイズ発芽時のポリアミン代ࡑのӂ析
○大江正人 1，佐々木ひとみ 2，新津 勝 2，松崎
1
獨協医科大・生化学、2 城西大・薬学

茂1［序］ポリアミンは植物の成ଥと分化に関与しており、又、環境のストレスに対してポリアミンの生合成系はц敏に応答することが知られている。
植物ホルモンと光は、植物の成ଥ、分化及びポリアミン代ࡑに重要である。
前回、我々は 15N 標࠭プトレッシンを用いてダイズ発芽時のポリアミン代
ࡑのӂ析を報告した。ここでは、15N 標࠭リジンを用いて、ダイズ発芽時の違った発芽段階で、違った器官での 15N-リジン由来の 15N-カダベリン量と内存性のカダベリン、プトレッシン、スペルミジン、及びスペルミン量を調べた。その結果、リジンからリジン脱炭酸ܼ素によって脱炭酸され、カダベリンが生成する代ࡑをӂ析した。
［方法］15N-リジン溶液にダイズの種を 18 時間浸した。15N-リジンを取り込んだ種を、一つのグループは日光の下及び、他のグループは暗所で発芽させ、違った発芽の段階で、それぞれ違った器官で、 15N-カダベリン量そして、内存性のカダベリン、プトレッシン、スペルミジン及びスペルミン
量を IS-MS 法で測定した。
［結果と考察］根においては 15N-カダベリンは、内存性のプトレッシンと同等の量が生成されていた。shoot(芽)においては、15N-カダベリンは重量
当たり根よりも少ないが生成されており、その量は内在性のカダベリン、
プトレッシン、スペルミジン、及びスペルミンに比べ少なかった。子葉では全く生成が見られなかった。根においては内存性のカダベリンが他のポリアミンに比べ೗常に多く存在した。15N-カダベリンのパーセント、即ち、（15N-カダベリン／15N-カダベリン＋14N-カダベリン）x 100、を‫ٽ‬算した
ところ、shoot(芽)において、 15N-カダベリンのパーセントは根よりも೗常に大きかった。Shoot(芽)での 15N-カダベリンのパーセントは、発芽の違った段階で明らかに変化がみられた。

15

１４
○寺ใ

ポリアミンによるダイズの根粒形成制御について
純子 1,2, 藤原伸介 1 中央農業総合研究センター、2 学振・科技特1

根粒菌の感染によりマメ科植物の根に形成される根粒は、宿主植物によって形成の制御がおこわなれている。しかしながら、根粒形成の制御に関わる物
࠽は未だ明らかにされていない。ポリアミンは、‫ة‬年݄等植物において成ଥ
制御物࠽として注目されており、細胞の増殖や分化、形態形成さらに各種環境ストレスの応答成分としての機能が知らされている。本研究では、マメ科植物のポリアミンが根粒形成とどのように関連しているか調べる目的で、ダイズの根粒ଢ着生ミュータント（En6500）とその親品種エンレイを用い、根粒菌接種の有無によるポリアミン濃度の比ԁを行った。また、ポリアミンの根粒形成への影؉を調べるために、これらの植物体の地上ശにポリアミン（プトレシン、スペルミジン、スペルミン）およびスペルミジン合成ਝ害剤（MDL 74038）を処理し、根の発達および根粒数への影؉を調べた。
結果
根粒が形成される時期になると、エンレイと比ԁして En6500 の全ての器官においてプトレシン含有率の著しい増加、さらにスペルミジン含有率の低下が確認され、En6500 におけるプトレシン濃度の調節はスペルミジンへの代
ࡑ移行の段階で制御されている可能性も考えられた。さらに、これらの植物
体の地上ശにポリアミンを処理した結果、プトレシン処理区においてはエン
レイ、En6500 ともに根粒数への影؉はほとんど確認されなかったが、スペ
ルミジンおよびスペルミン処理区では En6500 においてのみ著しい根粒形成の抑制および根の発達抑制が確認された。一方、エンレイの地上ശにスペル
ミジン合成ਝ害剤を処理した結果、コントロール区と比ԁして根粒形成の増加が確認された。以上の結果から、ダイズにおいてはポリアミン、特にスペ
ルミジンおよびスペルミンが根粒形成の制御に関わる可能性が示唆された。

16

１５

塩ストレス環境下のイネにおけるポリアミンの機能−ポリアミン生合成ਝ害剤とパラコート処理による検討−○山本昭洋1・沈利星1・藤原伸介1,2
1
筑波大学応用生物化学系、2中央農業総合研究センター・栄養診断
研究室
植物は移動手段を持たないため、様々な環境ストレスに対して適応することができない場合には大きな障害を受ける。ストレスに対する適応機構には
多くの生体内成分の関与が報告されているが、ポリアミンもその中の一つである。そこで本研究では、塩ストレス環境下のイネにおいてポリアミンがどのような機能を果たしているかӂ析することを目的とした。
イ ネ 実 生 (2葉 期 ) に 2 mmol/L に 調 製 し た DFMAと DFMOの 混 合 溶 液 (pH
7.0/0.05% Tween 20)を葉面に散布処理し、根ശからは塩処理(100mM)を行った。処理前および処理後1、2、3日目にストレス指標として第2葉葉身ശのク
ロロフィル蛍光(FII)の測定を行った。同時に、採取したࠌ料は凍結乾燥後
ポリアミン分析に用いた。処理後1日目にਝ害剤処理区ではプトレシンとス
ペルミジンの減少が確認され、塩処理により減少の程度は強まった。ਝ害剤
単独処理ではストレス指標FIIの低下は確認されず、ਝ害剤と塩処理を行った区においてはFIIの低下が認められた。また、FIIの低下がみられた区にプ
トレシンを同時に処理すると、その低下が֙こらないことがわかった。続いて、塩ストレスと同様活性酸素種による酸化障害を引き֙こすビピリジウム
系除草剤(スーパーオキシド発生剤)のパラコートを用いてポリアミンの機能について検討した。第2葉葉身ശの葉片にパラコートとポリアミンを同時に処理したところ、パラコートによるクロロフィルの破壊が抑制された。その効果はスペルミジンとスペルミンで݄かった。パラコート処理を先に行った
後にポリアミン処理をした場合にもこの抑制効果はみられたが、その効果は同時処理よりも低く、またこの場合にはプトレシンが最も効果的であった。
以上の結果から、塩ストレス環境下のイネにおいてポリアミンは体内で過剰生成した活性酸素種による障害を෇御する機能を有することが示唆された。

17

１６

植物の抵抗性反応におけるスペルミンのシグナル伝達過程○݄橋芳弘 1，ThomasBerberich2，宮嵜1

厚 1，草野友延 1

東北大院・生命科学，2 ゲーテ大

植物は自分自身で移動することができないため，不ஞ合な環境からௐげ出すことができず，様々なストレスにさらされている．そのため，植物は進化の過程で悪環境から自分自身の身を守る仕組みを獲得してきた．その代表的なものの一つに病原体に対しての植物の෇御反応があげられる．抵抗性ϸ伝子を持つ植物では病原体の感染を特異的に認࠭後，すぐに細胞死を伴う一連の෇御反応を誘導する．この反応は過敏感反応（HR）とよばれ，植物の抵抗性反応において最も重要かつ特徴的な反応である．‫ة‬年，抵抗性ϸ伝子（N ϸ伝子）を持つタバコ
葉にタバコモザイクウイルスを接種すると，細胞間隙のスペルミン量が上昇すること，さらに健全タバコ葉をスペルミンで処理すると PR（pathogenesis-related）ϸ伝子の発現誘導や，ウイルス抵抗性が増大することが示された．このことは，ウイルス抵抗性にスペルミンが重要な役割を果たしていることを強く示唆した．
前回の研究会では，スペルミン特異的に HR のマーカーϸ伝子群が誘導されることを報告した．今回，更なるスペルミンのシグナル伝達
過程，特にタンパク࠽のリン酸化，脱リン酸化の関与を調査した結果，スペルミン特異的に活性化する 46-kDa の MAP キナーゼが存在することが明らかとなった．この MAP キナーゼは，病原体に対する抵抗性
反応や，過敏感細胞死に重要な働きをしていることが示唆されている
SIPK（salicylic acid-induced protein kinase）と WIPK（wound-induced
protein kinase）であり，MAP キナーゼ活性化には，カルシウムと活性酸素種が関与することが示唆された．さらに，前回報告した HR マー
カーϸ伝子群がこの MAP キナーゼ活性化の下流に位置するϸ伝子群であるのかを検討したので合わせて報告する．

18

スペルミン応答性ジンクフィンガーϸ伝子 ZFT のӂ析

１７○上原由紀子１, ݄橋芳弘１,ThomasBerberich２, 宮嵜

厚１,

草野友延１
東北大院・生命科学, ２ゲーテ大１

݄等植物は一定の場所から動けないため、独自の病害抵抗性を発達させている。抵抗性のある植物では、特定の病原体に感染すると、感染ശ位の細胞が過敏感反応（HR）と呼ばれる細胞死を֙こして病原菌を封じ込めるとともに、様々な෇御反応が誘導されることが知られており、これらの一連の反応には、サリチル酸、ジャスモン酸、エチ
レン等のシグナル分子が関与していることが明らかとされている。‫ة‬
年の様々な研究により、植物の抵抗性反応にスペルミンが重要な役割を果たしていることが示唆されているが、その詳細は明らかにされていない。
そこで我々はスペルミンの機能をさらに明らかにするため、スペル
ミン処理したタバコ葉から作製した cDNA ライブラリーを使用し、ディファレンシャル・スクリーニングによりスペルミン応答性ϸ伝子の単離を行った。その結果、ジンクフィンガー型の転写因子をコードすると思われる ZFT が単離された。ZFT の発現誘導はスペルミンでのみ特異的に֙り、その前駆体であるプトレッシンやスペルミジンでは
֙こらなかった。また、ZFT 発現はサリチル酸、ジャスモン酸、エチ
レンといった他のシグナル分子では誘導されずに、スペルミンによってのみ特異的に誘導された。さらに、ZFT のスペルミンによる発現誘導は抗酸化剤を前処理することにより抑制された。これらの結果から、
スペルミンによる発現誘導のシグナル伝達過程には活性酸素種が関与していることが示唆された。また、抵抗性ϸ伝子（N ϸ伝子）を持つ
タバコ葉をタバコモザイクウィルス（TMV）で処理すると、ZFT の発現が誘導された。よって、病原菌に対する抵抗性反応におけるスペ
ルミンと ZFT の関与が示唆された。

19

１８

キラルな大環状ポリアミンアルカロイドの合成研究○松山春男・横井
室蘭工大

清・瀬川真由美・関千草・武田新一１．スペルミンやスペルミジンのようなポリアミンは、植物細胞中でケイ皮酸との共役付加反応により様々な生理活性を示す大環状アルカロイドを生成している。１３員環のスペルミジンアルカロイド（セラシニン）、８員環のラクタム‫ݞ‬格を二つ有するスペルミンアルカロイ
ド（ホマリン）など、（Ｓ）-β-アミノ-β-フェニルプロピオン酸ശ
分を‫ݞ‬格に含んだ天然ポリアミンアルカロイドの一群は、植物より単離され、抗腫瘍活性や‫ڒ‬圧降下作用を示すことから、‫ة‬年それらのキラル合成に興味がもたれている。私たちは光学活性ビニルスルホキシドから得たキラルな環状ヒドラジン誘導体を利用して、１３員環のアルカロイド（Ｓ）- セラシニンおよび（Ｓ）-ホマリンを合成している。
２．今回、入手容易なキラル化合物であるＮ-シンナモイル（１Ｓ）２，１０-カンファースルタムを利用して、アルカロイド全合成の中間体である環状ヒドラジン誘導体の合成を検討した。６員環ヒドラジ
ンとＮ-シンナモイル（１Ｓ）-２，１０-カンファースルタムとの共役付加反応はＴＨＦ溶媒中室温で速やかに進行し、（Ｓ）配置の環状生成物が化学収率９６％（４２％ e.e.）で得られた。-７８ ℃での６員環ヒドラジンのリチウムアミドとの反応では、エナンチオマー過剰率は６０％ e.e.とわずかに向上した。環状ヒドラジンが共役付加する遷移状態では、環状ヒドラジンは立体障害の少ないスルタム環の下側から反応し共役付加-環化して、（Ｓ）配置の生成物を与えたと推定される。５員環ヒドラジンとの反応では（Ｓ）配置の環状生成物を
化学収率４３％（ ４４％ e.e.）で得た。これら環状ヒドラジン誘導体を還元・環拡大すると９および８員環のアザラクタムが得られ、セラシニンおよびホマリンの型式的全合成が完成する。また、１７員環アルカロイドである（Ｓ）-プロトベルビンの合成も検討したので報
告する。

20

１９

プテリジン̶ポリアミン複合体と DNA との相互作用○陳 寧、村田 হ昭
名古屋大学大学院環境学研究科・CREST 科学技術振興機構
DNA では、スペルミンなどのポリアミンのஏ荷中和相互作用による凝縮が֙こり、溶液中で鎖が伸びきったコイル状態から鎖が強く折り畳まれたグロビュール状態へと単分子変化する。この現象はクロマチン形成など核酸科学における謎をӂき明かす‫ڴ‬の一つとして注目されている。一方、ビオプテリン補ܼ素関連代ࡑ物として天然 A 型プテ
リジン̶ポリアミン複合体であるオンコプテリンがガン患者特異的に見つかっている。我々は、これら二つをベースにプテリジンの 2 位および 4 位にスペルミンおよび 1,3-ジアミノプロパンが結合した A 型および C 型プテリジン̶ポリアミン複合体を合成し、T4 ファージ DNA
およびl-DNA との相互作用を蛍光顕微؈観察および融ӂ温度測定などに基づいて調べた。ポリアミンによる DNA 凝縮は、リン酸の負ஏ
荷中和能力（＝アミノ基の数）に比例して強くなる。いずれの複合体
も、ஏ子求引性プテリジン環との結合のためஏ荷中和能力が減少しているにも関らず、元のポリアミンと同等以上の DNA 凝縮を֙こした。
スペルミンのように強く相互作用する物࠽の存在下では二重ラセンの融ӂがਝ害されることが良く知られているが、A 型複合体は DNA 凝縮に基づく極めて݄い相互作用を示すにも関らず融ӂをਝ害しない。
これに対し、C 型複合体では DNA に作用することによって DNA 鎖
上にശ分的な凝縮構造を形成し、融ӂに影؉を与え段階的に֙こることが分かった。以上のように、今回合成した複合体は、凝縮研究に基づいて考えられていた従来のポリアミンと DNA の相互作用を覆す幾
つかの知見を提供した。さらに、A 型複合体は DNA 凝縮剤と蛍光色素としての二つの機能を併せもち強く凝縮したശ分のみ可視化することができるために、ϸ伝子操作などにおける新しい DNA 取り扱い技
術要素としての応用が期待されている。
21

２０

ポ リ アミ ン ശ 位 を 有 す る炭 素 ビ ラジ カ ル 発生 ࠌ 剤 の 開 発とその DNA 切断活性○༃木一༰、重永章、南有紀、根本尚夫、渋હ雅之
徳島大薬
ポリアミン໸は生理的条件下においてプロトン化されてアンモニウムイオンとなり、DNA のリン酸ジエステルശ位とのহஏ的相互作用および核酸塩基との水素結合を介して DNA と結合をすることが知られている。また、がん細胞においては正常細胞に比べてポリアミン輸送体が多く発現しているため、ポリアミン໸は抗がん剤のベクターとしても期待され、DNA 切断活性を有する化合物とポリアミン໸のハイ
ブリッド分子が活発に開発されている。
‫ة‬年我々は、アセチル基の加水分ӂをトリガーとする炭素ビラジカル発生ࠌ剤の開発を行い化合物 1 が効率の良い炭素ビラジカル発生ࠌ剤であること明らかにしてきた（図１）
。
OAc
AcOH
Ph
COPh
OxidativeCN
DNA Damage
OMe

OMe
1
図１
今回我々は炭素ビラジカル発生ࠌ剤 1 へポリアミンശ位を導入した化合物を合成し、その DNA 切断活性の測定を行った。まず１へアミノ基を導入した化合物を種々合成し、その DNA 切断活性について検討したところ、アミノ基を導入した化合物はしていないものに比べ、݄い活性を示した。中でも 2, 3, 4 は、他の化合物に比べて೗常に݄い DNA 切断活性を示した（図２）。本講演ではこれらの化合物の DNA
切断活性、DNA 親和性に関しての研究結果を発表する。
OAc
Ph
CN

OAc
Ph
CN

N
H

N
H

NH2

N
H

H
N

N
H

2

NH2

3

OAc
Ph
CN

N
H

N
H

H
N

H
N

H
N
4

図２

22

H
N

N
H

NH2

２１

݄度好熱菌 Thermusthermophilus のポリアミン生合成
系ϸ伝子の逆ϸ伝学的ӂ析○大沼みお１，照井祐介１，永井瑞恵１，伊藤浩美１，玉腰雅忠１，
千年絢１，関根亜希子 1, 江؇彩子 1, 三荷理一༰ 1, 新津勝２，
鮫島啓二༰２，大島泰༰１１
東薬大・生命，２城西大・薬݄度好熱菌 Thermus thermophilus は，プトレスシン，スペルミジン，スペルミン等，全ശで 16 種ものポリアミンを生産する。これらの中には，ペンタアミン，ヘキサアミン等のଥ直鎖型や，三級，四級アミンを持つ分岐型
ポリアミンも含まれる。ଥ直鎖・分岐型ポリアミンは，より݄温での培養で細胞内含有率が増加し，in vitro においても核酸の保۲効果やポリペプチド合成を促進する効果が大きい。よって，ଥ直鎖・分岐型ポリアミンは，T.
thermophilus が݄温で生育するのに重要と考えられる。T. thermophilus のポ
リアミン生合成系ϸ伝子の欠損株を作製し，形࠽のӂ析をすることにより，この菌のポリアミンの生理機能と生合成経路を明らかにしようとࠌみた。
ホモロジーサーチにより，T. thermophilus ゲノムにアルギニン脱炭酸ܼ
素，アグマチンウレオハイドラーゼ，S-アデノシルメチオニン脱炭酸ܼ素，
スペルミジン合成ܼ素の相同ϸ伝子（それぞれ speA，speB，speD，speE）
を見いだした。オルニチン脱炭酸ܼ素のϸ伝子，speC 相同ϸ伝子は見つからなかった。
T. thermophilus はカロテノイド色素を生産し，特有のѻ色いコロニーを形成するが，speA，speB，speD，speE ϸ伝子の欠損株において淡色のコロニーを形成した。また，T. thermophilus は，最小培地・78˚C で生育するが，欠損株はどれも生育することができなかった。この培養に，四級分岐型ポリ
アミン，Taa を培地に添加したところ，生育の回復がみられた。以上より，
T. thermophilus のカロテノイド色素合成には，ポリアミンが関与すること，
݄温での生育には Taa が重要な役割を果たしていることが考えられた。さらに，欠損株の細胞内ポリアミン組成をӂ析した結果とあわせ，この菌のポリアミン生合成経路を考察する。

23

２２

Compost 由来新種݄度好熱菌 YMO81 の特異的ポリアミンのӂ析○井上永子、照井祐介、森屋利幸、彦田智久、大島泰༰
東薬大・生命有機廃棄物処理方法のひとつに Compost を用いる方法がある。この処理法は環境にやさしく、コストも低いため注目されているが、その過程には発ܼが֙こり内ശ温度は 80℃‫ة‬くまで上昇がみられ、好熱菌が関与することが知られている。本研究で用いた YMO81 は発ܼ温度が一般的なものより
݄い݄温型 Compost から単離された。この菌は好気性のଥ桿菌であり生育温度が 56~83℃、至適 pH7.5、至適生育温度７８℃である。16S rRNA 塩
基配列に基づく系統ӂ析では Geobacillus stearothermophilus に最も‫ة‬縁でその相同性は９１％であった。しかし YMO81 はグラムД性菌であり、胞子形成が見られず Geobacillus に分໸できない。従って、新属新種の݄度
好熱菌であると同定された。また、YMO81 の株違い YMO803,806,811v,
813,814 も同じ Compost から単離された。
好熱性真正細菌や好熱性古細菌には分岐型やଥ直鎖型のポリアミンが多く存在する。そこで、細菌の系統進化とポリアミン合成系の関係を考察するために、新属新種 YMO のポリアミンを TCA 抽出し、精製したものを HPLCと NMR で分析した。YMO81 は分岐型四級ペンタアミン[3(3)(3)4]を主とし、前駆体と考えられるプトレスシン[4]、スペルミジン[34]、分岐型三級
ペンタアミン[3(3)4]も微量成分として検出された。YMO81 と株違いである
YMO806,811v などはポリアミン組成比が明らかに違うことからも大変珍しい菌種だと考えられる。また、本菌のポリアミン構成は Thermaerobacter

marianensis と似ているが、数℃の温度差でも[3(3)(3)4]の量は変わらず、[3(3)4]などが大幅に増えるなどポリアミン組成が変わる菌種でもあり、大変興味深い菌だといえる。

24

２３

真菌໸の系統分໸とポリアミン構成○浜名康栄 1、大塚恵美子 1、新津
1
群馬大・医、2 城西大・薬勝2

真菌໸の、子のう菌ใや担子菌ใや接合菌ใに属するキノコ、カビ、コウボ、のポリアミン構成をӂ析し、18S rRNA 塩基配列による系統樹と対比させた。
人工栽培および天然採集のキノコ(160 種)の子実体より 5%過塩素酸抽出後、ຕイオン交換カラムにてポリアミン画分を濃縮・精製し、ຕイオン交換 HPLC
分析を行った。CM-セルロースカラムで精製後、GC-Mass 分析も行った。発ܼ性または病原性のコウボ(42 種)およびカビ(39 種)では、液体培養による菌体や菌糸から酸抽出後のポリアミン画分を HPLC 分析した。
子のう菌ใの古生子のう菌(綱)分裂ܼ母 Schizosaccharomyces、半子のう菌(綱)ܼ母 Candida、Saccharomyces、Zygosaccharomyces、産膜ܼ母 Pichia など
はプトレスシン、スペルミジン、スペルミン。真正子のう菌(綱)‫ݗ‬色ܼ母Exophila はプトレスシン、
スペルミジン、
アグマチン。
担子菌ใの Cryptococcus、
射出胞子ܼ母 Bullera、Rhodosporidium、৊色ܼ母 Rhodotorula などはプトレ
スシンとスペルミジン。子のう菌ใ真正子のう菌綱のカビ(Aspergillus、Eurotium、Neurospora、Penicillium など)、担子菌ใきんじん綱のカビ(Trichosporon など)、接合菌ใ接合菌綱のカビ(Mucor、Absidia、Cunninghamella、Rhizopus など)ではプトレスシン、スペルミジン。真正担子菌(綱)の帽菌目
キノコではスペルミジンのみ(シイタケなど)、スペルミンとアグマチン(ハタケシメジなど)、ホモスペルミジンとカナバルミン(アカジコウなど)、ノルス
ペルミジンとノルスペルミン(ニガグリタケなど)など多様。腹菌目キノコのキクラゲや異形担子菌(綱)キノコのホコリタケではジアミン໸、アグマチン、
スペルミジン、ホモスペルミジン。子のう菌ใの盤菌綱キノコ(チャワンタ
ケなど)や核菌綱キノコ(トウチュウカソウなど)でもスペルミジンの他にホモ
スペルミジンを含有していた。

25

２４

Thermusthermophilus  由来ポリアミンアミノプロピ
ル基転位ܼ素の結晶構造ӂ析○雁ശ忠 1, 大沼みお 2, 佐藤孝雄 1, 熊坂崇 1, 大島泰༰ 2,         
田中信夫 1
  1 東工大院生命理工,2 東薬大生命
Thermus thermophilus は一般的なポリアミンであるプトレッシ
ン、スペルミジン、スペルミン以外にଥ直鎖型や、分岐型の特異的なポリアミンを持つことが知られている。これらの特異的なポリア
ミンは、スペルミンなどに比べ核酸໸を安定化する効果が݄く、また、݄温条件下で細胞内含量が増加することから、この菌の耐熱性に関与していると考えられる。
本ܼ素は、スペルミジン合成ܼ素として T. thermophilus からク
ローニングされたܼ素である。スペルミジン合成ܼ素は、脱炭酸化
S-adenosylmethionine のアミノプロピル基をプトレスシンへ転移
しスペルミジンを合成する。しかし、TtPAPT は、スペルミジン合成ܼ素とは異なり、アミノプロピル基のアクセプターとしてプトレ
ッシンではなく、スペルミジンやノスペルミジンが主に使われることがわかった。また、分岐型ポリアミンに関しても本ܼ素の関与が示唆されている。
そこで、本研究では、T. thermophilus 由来ポリアミンアミノプ
ロピル基転位ܼ素の立体構造から、基࠽特異性をӂ明することを目的とし、結晶構造ӂ析を行なっている。
大腸菌内で大量発現させたࠌ料を精製し、蒸気拡散法により結晶化を行なった。構造ӂ析は、Thermotoga maritima 由来スペルミジ
ン合成ܼ素(相同性 34%)をモデルとした分子置換法により行なった(PDB code 1UIR)。

26

２５

スペルミジン合成ܼ素及びスペルミン合成ܼ素におけるアミノプロピル基転移反応機構のӂ析○池口文彦１、AledEdwards２、AnthonyE.Pegg３
１
城西大・薬、２トロント大、３ペンシルバニア州立大・医【目的】スペルミジン合成ܼ素(Spdsyn)及びスペルミン合成ܼ素(Spmsyn)は、脱炭酸化アデノシルメチオニン(deAdoMet)及び、プトレシン(Put)またはスペルミジン(Spd)からそれぞれスペルミジン(Spd)またはスペルミン(Spm)を生成するタンパク࠽である。我々はＸ線構造
ӂ析によりThermotoga maritima Spdsyn(TmSpdsyn)の三次元構造を明らかにした。本研究ではശ位特異的変異の導入などにより、TmSpdsyn
及びヒトSpmsyn(hSpmsyn)のアミノプロピル基転移反応機構のӂ析をࠌみた。
【方法】変異ܼ素は変異ϸ伝子を含むプラスミドを大腸菌に導入・発現させ、精製し、各種測定に用いた。Spdsyn及びSpmsyn活性測定法は既報に従った。
【結果・考察】TmSpdsynのD170A及びD173A変異では、活性が野生型の0.1、0.4%にまでそれぞれ減少した。Putに対するKmについて、野生型の19μMに対し、D170A及びD173A変異ではそれぞれ4500、850μMにまで増加し、D170及びD173はPutとの結合に重要なアミノ酸残基であることが示唆された。一方、hSpmsynのD276N及びE353Q変異では、活性がそれぞれ野生型の0.01、2.0%にまで減少した。Spdに対するKmについて、野生型の0.8mMに対し、D276N及びE353Q変異ではそれぞれ15、14mMと増加し、D276及びE353はSpdとの結合に重要なアミノ酸残基であることが示唆された。また、アデノシルメチオニン(AdoMet)のメチル基をPutに転移するプトレシン-N-メチル転移ܼ素(PNMT)のア
ミノ酸配列との比ԁにより作成した６アミノ酸変異TmSpdsynは、
deAdoMetよりもAdoMetと強く結合することが、HPLC分析により示唆
された。

27

２６

哺 乳動物ス ペルミ ジン合成ܼ素 ーシステイン 残基の同 定とਝ害化合物ー○渡辺寿子、合田ひとみ、和田牧子、白幡
城西大学薬学ശ晶、鮫島啓二༰[目的] Ｘ線結晶構造ӂ析によるスペルミジン合成ܼ素（spd syn）の立体構造は、T. maritima, B. subtilis, P. furiosus, T. thermophilus などの微生物で報告されている。これらの結果を参考にして哺乳動物由来 spd syn の立体構造を推測するために、含まれる 10 個のシステイン残基が SH か SS かを同定するとともに、ਝ害を指標にした各種化合物の検索によりプトレシン結合ശ位構造に関する情報を得ることを目的に本研究を行った。
[実験方法] ラット spd syn は前立腺から既報により精製したものを用いた。
システイン残基の同定法は、DTT 存在下または೗存在下でܼ素を変性し、カルボキシメチル化して SH と SS を区別することを基本に、限定加水分ӂܼ素により得られるペプチドを MALDI TOF-MS で測定し比ԁ検討した。また、2-nitro-5-thiocyanobenzoic acid (NTCB) を用いるシステイン残基での化学的切断法も活用した。ਝ害性を調べるための市販品以外の各種化合物は、既知ਝ害剤の n-butylamine と trans-4-methylcyclohexylamine(4MCHA)をモデル化
合物としてデザインし、当研究室で化学合成した。
[結果] システイン残基の同定 10個のシステイン残基（C25, C71, C89, C123,
C204, C205, C209, C224, C236, C251）のうち、C71, C123, C204, C205, C209,
C224 は SH であり、C25 は SS であることがわかった。C89, C236, C251 については SS よりは SH の可能性が示唆されており、目下検討中である。 ਝ
害性化合物の検索 5-amino-1-pentene(APE) が 4MCHA と同等なਝ害性を示した。4MCHA アナログについてはいずれも 4MCHA より弱く、自由度のあるアルキルアミンでଥさと末端構造が
ਝ害性に影؉した。
[考察] C25 と SS 結合をしているシステイン残基が検出されなかったことは、微生物 spd syn の立体構造と対比して、ダイマーの C25 同士で SS 結合
していることが考えられた。

28

２７

ス ペ ル ミ ジン 合 成 ‫ڐ‬素 ॱ害 剤 の 連続 投与 に よ るラ ット 組
織中ポリアミンのੴ節○小林正樹、渡辺寿子、合田ひとみ、新津勝、鮫島啓二ຄ

城西大学薬学ಊ[目的] われわれは、スペルミジン合成ܼ素(spdsyn)ਝ害剤である trans-4methylcyclo-hexylamine (4MCHA)をЏ料水に溶かし自由にЏませることにより、ラット組織中スペルミン（spm）濃度が上昇し、スペルミジン（spd）
濃度が減少することをすでに報告した。本研究は、in vitro で 4MCHA と同等のਝ害効果を示した 5-amino-1-pentene(APE)の in vivo におけるਝ害効果を比ԁ検討するとともに、4MCHA の連続経口投与(4 週間)により、spm/spd 比が正常より݄値で維持されるかどうかを調べることを主な目的として行った。
[実験] 4MCHA は市販の cis/trans 混合物を塩酸塩として再結晶を繰り൶し、
trans のみであることを確認して用いた。APE、15N-標࠭ポリアミンなどは既報に従い当研究室で合成したものを用いた。ポリアミンの測定は、既報のIS-MS 法に新たにオートサンプラーを装着して行った。ラットはドンリュウ（♂）6 週齢を購入して用いた。4MCHA の投与実験では毎日一回経口投与
し、投与量は平均体重の増加に見合わせて各週毎に増量した。
[結果と考察] 4MCHA と APE のਝ害効果の比ԁ in vivo では APE のਝ害
効果は全く見られず、これはアミン酸化ܼ素により分ӂされたためと考えられた。4MCHA の投与量 10, 50, 100 μmol/day/rat で 7 日間体重変化を調べたところ、10μmol 投与群ではコントロール群と変わらなかったのに対し、100μmol 投与群では著しく体重増加が抑えられた。4MCHA の連続投与 この結果に基づき、今回は、体重変化に影؉がなく組織内ポリアミン含量に影؉が見られる 30μmol/day/rat で連続投与を行い、小腸、肝臓、脾臓、腎臓について各週毎にポリアミン濃度および 15N-ポリアミンの取り込み量を測定した。コントロール群とくらべて、spd は各臓器で減少が見られたが、spmはわずかな増加に止まり、spm + spd は減少した。また、投与群のポリアミン取り込み量は下がる傾向が認められた。

29

２８

Selenomonas ruminantium に見 出された リジン脱炭 酸
ܼ素の分ӂを促進する”22-kDa タンパク࠽”の諸性࠽○山口良弘、݄塚由美子、神尾好是
東北大院農・生物産業創成【目的】
  グラムД性の偏性嫌気性細菌 S. ruminantium のペプチドグリカンには
カダベリンが共有結合しており、細胞分裂に必ॲの構成成分である。我々は今までに、本菌のカダベリンを供給するリジン脱炭酸ܼ素（LDC）が、真核生物のオルニチン脱炭酸ܼ素 (ODC) と݄い相同性を有すること、菌体生育の定常期初期にܼ素タンパク࠽の分ӂにより活性が急激に低下すること
1、本ܼ素の分ӂには ATP 依存性プロテアーゼが関与し、LDC に結合する
22kDa タンパク࠽ (P22) が分ӂ促進因子として作用すること、さらに P22
は、リボソームタンパク࠽ L10 と相同性を有することを報告してきた。今回、P22 の諸性࠽についてӂ析したので報告する。
【方法・結果】
  菌体生育の各時期における P22 の菌体内量をӂ析した結果、LDC の分
ӂが֙こり始める O.D. 660 =1.8-2.2 まで上昇し、その後急激に減少していた。よって P22 は、LDC と共に分ӂしていることが示唆された。LDC とP22 の相互作用をӂ析した結果、KD= 8.5  µM であった。大腸菌の転写因
子とコアܼ素の KD は 25 µM であることから、LDC と P22 は菌体内で相互作用していると考えられた。ウサギ網状৊‫ڒ‬球溶‫ڒ‬液を用いた ODC 分
ӂ系における LDC の分ӂを調べた結果、LDC は ODC と同様に分ӂされ、P22 およびマウスアンチザイムの添加により分ӂは促進された。さらに、
マウス ODC で調節因子アンチザイムとの結合に重要な塩基性ശ位を変異させた LDC は P22 と結合しないことから、P22 はアンチザイムと同様に塩基性ശ位と結合していることが示唆された。この変異 LDC は ODC 分
ӂ系または LDC 分ӂ系のいずれにおいても LDC と比べて 20% 程度しか分ӂされなかった。現在、22-kDa タンパク࠽の作用機構をさらに詳しくӂ析している。

30

２９偏 性 嫌 気 性 細 菌 Selenomonas

ruminantium の ポ リ ア

ミ ン代‫ ޥ‬と 関連 ‫ڐ‬素 S- アデ ノ シルメチオ ニン 脱炭酸 ‫ڐ‬素のЖ析○ 矢吹知佳子、山口良弘、‫ژ‬塚由美子、阿ಊ直樹、神尾好是
東北大院・農・生物産業創成【目的】先に我々は、グラムД性細菌 S. ruminantium のペプチドグリ
カン結合型カダベリンの合成に関与するリジン脱炭酸ܼ素 (LDC) が、真核生物オルニチン脱炭酸ܼ素（ODC）と同֙源でODC 活性も有し、プト
レシン合成にも重要なこと、LDC に結合する 22 kDa タンパク࠽が分ӂ促進因子として作用し、その発現量はポリアミンにより調節されること、また、本菌には大腸菌で知られる第二のプトレシン合成経路が存在することを報告してきた。そこで、本菌におけるポリアミン代ࡑ経路のӂ明を目的として菌体内ポリアミン濃度を測定し、S-アデノシルメチオニン脱炭酸
ܼ素（SAMDC）の精製及び諸性࠽のӂ析を行ったので報告する。
【方法と結果】S. ruminantium の生育段階における各ポリアミンの菌体内濃度を測定した。その結果、本菌はスペルミンを有することが明らかとなった。また、各ポリアミン濃度は、スペルミジンが対数増殖期、カダベリ
ンが定常期初期でそれぞれ最大値 3.8 mM、4.32 mM を示し、その後速やかに減少したことから、スペルミジン合成も厳密に調節されていることが示唆された。そこで、スペルミジン合成に関与する SAMDC の精製をࠌみた。対数増殖期の菌体破砕液を Butyl−Toyopearl に供した結果、吸着およ び ೗ 吸 着 画 分 の 両 画 分 で SAMDC 活 性 が 検 出 さ れ 、 2 種 ໸ 以 上 の
SAMDC 活 性を 有 す る ܼ素 が 存 在す る こ と が示 唆 さ れ た ( 吸 着画 分 を
SAMDC I、೗吸着画分を SAMDC II とした)。SAMDC II を Phenyl-5PW に供し、比活性 537 倍まで精製を行い諸性࠽を検討した結果、活性にピリドキサールリン酸を要求し、既知の SAMDC とは性࠽が異なることが示唆された。現在、SAMDC II の精製および諸性࠽の検討を行っている。

31

３０

カダベリン輸送タンパク࠽ CadB の機能と活性発現に関わるアミノ酸残基の同定○WarapornSoksawatmaekhin、小林
五十嵐 一ф
千葉大院・薬名ஞ子、柏木敬子、

我々は大腸菌のプトレスシン・オルニチンアンチポーターPotE の構造と機能を明らかにしてきた。塩基性アミノ酸とその脱炭酸化物のアンチポーターとしては他に、カダベリン・リジンアンチポータ
ーCadB が存在する。cadB ϸ伝子が含まれる cadBA オペロンは cadBと誘導性リジン脱炭酸ܼ素ϸ伝子 cadA からなり、その上流に cadBA
オペロンの positive regulator cadC ϸ伝子が存在する。本研究では CadBの機能と cadBA オペロンの生理的な役割を検討し、CadB の活性発現に関わるアミノ酸残基の同定をࠌみた。
CadB はカダベリン・リジンアンチポーター活性だけでなくプロト
ン駆動力依存性のカダベリン取り込み活性を有しており、中性条件
では、ポリアミン生合成欠損株 MA261 の細胞増殖がカダベリン取り込みによってわずかに促進された。酸性条件で培地にリジンが存在
すると cadBA オペロンの誘導が֙こり、CadB はカダベリン・リジン
アンチポーターとして、リジンを取り込み、リジン脱炭酸ܼ素(CadA)
によってリジンからカダベリンを合成する。CadB がカダベリンを細胞外に排出することにより、環境の中性化と CO２、カダベリン及びアミノプロピルカダベリンの利用により、細胞増殖の促進が認められた。更に、CadB によるアンチポーター活性によりプロトン駆動力の生成を引き֙こすことが明らかとなった。次に、CadB 中の取り込
み及びアンチポーター活性に関わるアミノ酸残基を同定した。その結果、Tyr73、Tyr89、Tyr90、Glu204、Tyr235、Asp303、Tyr423 は両活性に Trp43、Tyr57、Tyr107、Tyr366、Tyr368 は取り込み活性にのみ重要であった。両活性に関わるアミノ酸残基は細胞࠽側に集中しており、取り込み活性のみに関わるアミノ酸残基は膜貫通領域に集中していることが明らかとなった。

32

３１

スペルミジンとアクロレインの反応生成物について○新津勝、内田晃司、大હ武司、合田ひとみ

城西大・薬【目的】アクロレインは脂ࡐ過酸化反応やアミン酸化‫ݏ‬素によるポリアミン酸化から生成するとされる反応性の‫ݗ‬い不飽和アルデヒドであり、蛋白ࡐ中のリジン残基に 2 分子のアクロレインが結合した環状物
ࡐを生成することが知られている。演者らがアクロレインとアミノ酸やポリアミンの反応性を調べたところ、ポリアミンは比Ԕ的‫ݗ‬い反応性を示したことから、生体ࠟ料中にもアクロレインが結合したポリア
ミン化合物の存在が予想される。そこで、ポリアミンとアクロレインの反応生成物に関する基礎的な知見を得るために本実験を行った。
【実験】スペルミジン(25mM)とアクロレイン(25mM)を 0.1M リン酸塩緩衝液(pH7.4)で１時間反応させ、反応溶液の逆相イオン対 HPLC
分析を行った。また、強酸性ຨイオン交換カラムで反応生成物を分離し NMR 分析を行った。さらに、生成物を NaBH3CN で還元し、HFB 誘
導体とした後 GC 分析を行った。
【結果】イオン交換カラムで分取した生成物の NMR 分析から、主生成
物は N-(3-formyl-3,4-dehydropiperidino)–spermidine(FDP-Spd)であり、また少量であるが N-(2-methylpyridinium)spermidine(MP-Spd)も確認された。いずれの生成物からもアミノブチル基よりアミノプロ
ピル基の方がアクロレインとの反応性は‫ݗ‬いことが示唆された。また、
GC 分析においては、還元中の副反応に֬因すると考えられる多種་
のポリアミンが検出された。そこで、ホルミル基のラベル化ࠟ薬として 2,4-Dinitrophenylhydrazine と DMEQ-Hydrazide を用いて HPLC 分
析を検討中である。

33

３２

特異モノクローナル抗体を用いたஏ顕免疫組織化学によるポリアミンの細胞内局在○進正志、藤原ඬ雄

崇城大・工【目的】従来、ポリアミン（PA）のஏ子顕微؈レベルにおける細胞内局在に関しては神経細胞についての報告がなされている（Fujiwaraetal.,J
HistochemCytochem,46(11):1321-1328,1998）。そこで今回、神経細胞以外での PA の細胞内局在をஏ顕免疫組織化学的に検討した。また、微細構造の保存に優れているカルノフスキー固定液（Krv）で固定したࠌ料を用いて PA の細胞内局在のより詳細な検討を行った。
【方法】成雄ラット（200~250g）をグルタールアルデヒド固定液（GA）
または Krv で灌流固定して組織を摘出し、マイクロスライサーで 50 μm厚の切片とし、一次抗体として GA 固定ࠌ料については ASPM29 モノクローナル抗体（mAb）を、Krv 固定ࠌ料については ASPD19mAb を用いて、「pre-embedding」法により免疫組織化学染色を行った。その後、定法に従ってエポン包埋ଢ薄切片を作成し、ஏ顕観察を行った。
【結果・考察】GA 固定の十二指腸では、腸Д窩の上皮細胞の粗面小胞体上及び遊離のリボゾームが反応ຕ性であった。GA 固定の胃では、胃底腺を構成す
る細胞のうち主細胞、副細胞はຕ性であったが、壁細胞はД性であった。主細胞、副細胞ともに粗面小胞体上及び遊離のリボゾームがຕ性であった。Krv 固定の神経細胞でもຕ性ശ位は粗面小胞体上及び遊離のリボソームであった。今回、神経細胞以外の異なる数種໸の細胞で粗面小胞体上及び遊離のリボゾームにຕ性反応が見られたこと、また、固定液や抗体など異なる条件下での検討でも同様の結果が得られたことから、PA は一般的に多くの細胞でリボソームに局在していると考えられる。

34

３３

タ ン パク ࠽ の プ ロ テ ア ーゼ 消 化 にお け る ポリ ア ミ ン に よるペプチドＣ末端標࠭○伊藤俊行、井上
城西大・薬学、和田牧子、杉田義昭、白幡晶【目的】哺乳໸において、摂取されたタンパク࠽はܼ素により加水分ӂされた後、小腸から吸収される。この際、小腸での消化の大半に関わるܼ素がセリンプロテアーゼである。セリンプロテアーゼの反応機構を踏まえると、断片化されたペプチドのＣ末端がアミノ基を持つ化合物により標࠭される可能性が考えられる。本実験は消化管に存在するポリアミン(PA)がタンパク࠽の消化に影؉を与える可能性を探る研究の一環として、in vitro においてＣ末端 PA 標࠭ペプチドがセリンプロテアーゼの消化に伴い生成するかどうか確認することを目的とした。
【操作・結果】モデルタンパク࠽として Cytochrome C (CYT C)、Hemoglobin(HB)を選び、
モデルポリアミンとして蛍光 PA誘導体である 2-Pyridylputrescine(PyPut)を合成し、これを用いた。PyPut 存在下、CYT C あるいは HB をトリ
プシン、キモトリプシン、エラスターゼでそれぞれ処理した後、HPLC により蛍光ピークを分取し、PSD 分析によりアミノ酸配列を同定した。この結果、いずれの場合においても断片化ペプチドのＣ末端に PyPut が標࠭されることを確認した。その際、キモトリプシンにより生じる 1 つの標࠭ペプチドは、未標࠭ペプチドの約 1％であった。次に、この反応が生理的条件下で進行するか確かめた。また、PyPut と同様に PA でも、C 末端に標࠭されることを確認した。

【考察】この標࠭は十分に in vivo においても֙こると考えられる。
カチオン標࠭が݄分子の吸収を促進するという報告があることから、
PA 標࠭がペプチドの吸収・代ࡑに影؉を与える可能性は݄い。今後
は、in vivo における標࠭の確認を行うとともに、腸管内で生成した PA
標࠭ペプチドまたは PA 標࠭アミノ酸の生体内における影؉について
細胞レベルも含めて検討する予定である。
35

３４大腸菌 RF2 の+1frameshift に対するポリアミンの効果○東 恭平、柏木
千葉大院・薬敬子、五十嵐一ф

我々はポリアミンにより翻訳レベルで合成が促進されるϸ伝子群(ポリアミンモジュロン)として 、オリゴペプチド結合蛋白࠽ OppA、アデニル酸シクラーゼ Cya、RNA ポリメラーゼσ38 サブユニットを同定した。OppA 及び Cya の翻訳はその開始複合体形成が、 σ38 の
翻訳は mRNA に終止コドン UAG がある場合、その suppression がポリアミンにより促進される。大腸菌ではその他に特殊な機構で翻訳される蛋白࠽として release factor 2 (RF2)が知られており、その翻訳は mRNA 内の終止コドン UGA での+1 frameshift (+1 FS)に依存する。
本研究では malE レポーターϸ伝子の下流に RF2 の FS site を融合させ、+1 FS 及び termination product を分子量の違いで検出できるようにしたプラスミドを構築し、ポリアミン要求性大腸菌を用いてポリアミンの有無による+1 FS の効率を比ԁした。その結果、ポリアミン
によって+1 FS の効率が約 1.5 倍促進された。次に、RF2 の終止コド
ン UGA を終止コドン UAG 又は Trp コドン UGG に置換させて+1 FS
に対するポリアミンの効果を検討したところ、+1 FS の効率が UAG
では約 1.5 倍、UGG では約 2 倍促進された。in vitro 蛋白࠽合成系を用い、終止コドン UGA の+1 FS に対するスペルミジンの促進効果を検討したところ、スペルミジン濃度依存的に+1 FS の促進が認められた。以上の結果より、真核細胞のアンチザイムと同様に、大腸菌でも RF2 の+1 FS に対してポリアミンは促進作用を示すことが明らかに
なった。

36

３５

樹状細胞の成熟分化に対するポリアミンの影؉○ଧэ俊彦、中西勝也、上口権二༰、明田克之、田村保明、佐藤昇志
札幌医科大学・医・第１病理＜背景＞我々はこれまで、合成ポリアミン Deoxyspergualin およびNatural ポリアミンの Spermine が、腫瘍細胞の細胞表面 MHC class I レ
ベルを低下させ、腫瘍細胞の免疫ௐ避メカニズムの１つとなっている可能性があることを報告してきた。癌抗原が免疫系によって認࠭されるためには、professional な抗原提示細胞である樹状細胞の分化、活性化が必ॲである。癌の免疫ௐ避機序におけるポリアミンの役割をさらに明らかにするため、今回我々は樹状細胞の成熟、分化に対するポリアミンの影؉をӂ析したので報告する。
＜方法＞ヒト末梢‫ڒ‬単核球を GM-CSF, IL-4 存在下で５日—６日間培養し、未熟樹状細胞を得た。これに LPS を添加して樹状細胞を成熟させる過程に、Spermidine または Spermine,を添加し、FACS にて種々の樹状細胞分化マーカー（CD86, CD83, CD62L, MHC class II）の発現レベルを検討した。また、細胞内 polyamine レベルを減少させる MCHA
または APCHA を LPS と共に添加し、これら薬剤の影؉もӂ析した。
＜結果＞4 mM の低濃度 Spermidine や MCHA, APCHA は、LPS 刺激に伴う樹状細胞の成熟分化には、明らかな影؉は及ぼさなかった。500mM の݄濃度 polyamine を添加した場合の影؉についてもあわせて報告したい。
腫瘍細胞に DFMO を作用させると、Ｔ細胞による細胞障害性が増強することから、癌組織に݄レベルに存在するポリアミンは、癌の免疫ௐ避に強く関与していることが示唆され、癌免疫療法にポリアミン
抑制剤を併用することの有用性が期待される。

37

本 研 究 会 の 開 催 に あ た り 、 以 下 の 各 財 団、 団 体 、 企 業 より 多 大 なご援助を賜りました。
心より感ࡑ申し上げます。

伊藤医薬学術交流財団
札幌医科大学学術振興財団
北海道医師会札幌市医師会
札幌医大医師会
賛助企業（五十音順）
株式会社タナカ
株式会社道央理化産業
関販テクノ株式会社
ベンタナ・ジャパン株式会社
北海道エア・ウォーター株式会社
北海道バイオシステム株式会社
北海道和光純薬株式会社

38

お

知

ら

せ

１．日本ポリアミン研究会のホームページ
日本ポリアミン研究会のホームページは、事務局を担当しております千葉大学大学院薬学研究院病態生化学研究室のホームページからリンクしています。
URL：http://www.p.chiba-u.ac.jp/lab/rinka/poly/home.html
是೪御一覧いただき、御意見・御感想等を事務局宛にお寄せ下さい。また、各種お知らせ・応募・御ࡐ問等は、事務局宛に e-mail で御連絡くだされば、随時掲載致します。どしどしお寄せ下さい。

２．会員の皆様の e-mail アドレスを御登཈下さい
重要な情報はホームページに掲載するだけでなく、e-mail でも随時お知らせしていく予定ですので、皆様の御登཈をお待ちしております。御登཈並びに登཈アドレス変更の御連絡は事務局宛にお։い致します。

３．“Biogenic Amines”会議（イタリア）のお知らせ
１）日時：2004 年 5 月 22 日（土）~5 月 26 日（水）２）場所：Alberè di Tenna (Trento), Italy
３）オーガナイザー：M. A. Grillo & E. Agostinelli

４．2004 ポリアミン国際会議のお知らせ
１）日時：2004 年 11 月 28 日（日）~12 月 2 日（木）２）場所：かずさアーク（かずさアカデミアセンター；千葉県木更津市）
３）主催：日本ポリアミン研究会
御連絡・お問い合わせ先
事務局担当

千葉大院・薬Tel: 043-290-2897

五十嵐一ї

Fax: 043-290-2900

E-mail: iga16077@p.chiba-u.ac.jp

39