衛生化学ユニット 渡邉雅紀

我々のグループでは、微量栄養素の一つである銅の生体における役割について、分子栄養学的な観点から研究を行っています。銅は全ての生物の生存に欠かすことのできない必須微量元素で、銅要求酵素（例えば、cytochrome c oxidase、superoxide dismutase-1、dopamine β-hydroxylase）の活性中心を構成して、特定の酸化還元反応を触媒する機能を持っています。一方で、遊離型の銅イオンは強い細胞毒性を示すため、細胞内での銅の動態は厳密に制御されています。生体の銅の欠乏は、特に胎児期や新生児期に重大な影響を及ぼすことが知られています。
我々は、これらの銅欠乏の影響を細胞レベルあるいは分子レベルで解明する目的で、培養細胞を用いた銅の欠乏実験を行いました。銅は脳に多く存在していることや、銅欠乏は神経障害を引き起こすことが知られていることから、神経発生における銅の役割について解析しました。その結果、銅は、神経細胞に分化するP19マウス胚性腫瘍細胞の分化に必要な因子であることを明らかにし、さらに、分化誘導剤であるレチノイン酸の核内受容体を介した遺伝子発現制御に関与していることを見出しました。
この解析結果ならびに銅が細胞の核内に存在していることから推察すると、銅は核内で特定のタンパク質と結合し、生物学的機能を担っている可能性が考えられます。すなわち、核内の銅結合タンパク質（酵素）の存在が示唆されます。そこで、マウス脳の核タンパク質から、銅と高親和性を示すタンパク質を精製し、その同定を行いました