テトラヒドロビオプテリン研究の将来 Perspectives on tetrahydrobiopterin research

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抄録

テトラヒドロビオプテリン((6R)-L-erythrotetrahydrobiopterin, BH4)は生体内でGTPを基質として生合成される. 生合成酵素は, 律速段階であるGTPシクロヒドロラーゼI, 6-ピルボイルテトラヒドロプテリン合成酵素(6-pyruvoyl-tetrahydropterin synthase, PTPS), セピアプテリン還元酵素から成る. BH4生成の異常で生じる疾患には, 悪性高フェニルアラニン血症, ドパ反応性ジストニアがあるが, パーキンソン病, 精神分裂病などにおいてもBH4の代謝異常が原因あるいは増悪因子になっている可能性が示唆されている. 一方, BH4は血管保護因子としても注目され, その機能低下が動脈硬化症の発症に関与する. 最近, 著者らの研究室ではジーンターゲッティングの手法を用いてBH4生合成の第2段階を触媒するPTPS遺伝子を破壊したPTPSノックアウトマウスを作成した. これらモデルマウスを用いた研究がBH4の神経系, 循環系疾患の発症における役割やその治療法の開発に貢献すると考えられる. 著者らの研究室では, 原生動物であるテトラヒメナがBH4の異性体であるテトラヒドロモナプテリンを有しており, そのレベルは細胞周期に関係することを見いだした。BH4以外のプテリン誘導体がヒトの生理·病態にどのように関っているかも興味深い研究課題である.

Tetrahydrobiopterin ((6R)-L-erythro-tetrahydrobiopterin, BH4) is de novo synthesized from GTP. Enzymes involved in its synthesis are the rate limiting enzyme GTP cyclohydrolase I, 6-pyruvoyl tetrahydropterin synthase (PTPS) and sepiapterin reductase. Abnormalities in the metabolism of BH4 have been demonstrated in some diseases affecting the central nervous systems such as atypical phenylketonuria, hereditary progressive dystonia (Segawa's disease). Furthermore, BH4 has been shown to be involved in vascular protection. It is suggested that the dysfunction of endothelial BH4 leads to atherosclerosis. Recently we established BH4-deficient mice by disrupting the PTPS gene to investigate the effects of BH4 depletion on the animals and the involvement of BH4 in regulating biological functions including neural systems. Investigation utilizing this model animal can contribute to the development of new therapeutic strategies toward various diseases involving neurological and vascular systems. Pterin derivatives other than biopterin may also be involved in the regulation of a variety of biological functions. We found that ciliated protozoan Tetrahymena pyriformis synthesizes tetrahydromonapterin, isomer of BH4, and its levels alter according to the progress of the cell cycle. How pterin derivatives are related to the human physiology and diseases is an interesting subject of investigation.

収録刊行物

  • 日本薬理学雑誌

    日本薬理学雑誌 118(6), 371-377, 2001-12-01

    公益社団法人 日本薬理学会

参考文献:  43件中 1-43件 を表示

被引用文献:  1件中 1-1件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10008181412
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00198335
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    REV
  • ISSN
    00155691
  • NDL 記事登録ID
    5995011
  • NDL 雑誌分類
    ZS51(科学技術--薬学)
  • NDL 請求記号
    Z19-247
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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