セリン/ァスパラギン酸ラセマ一ゼの構造と機能の進化

摘要

タンパク質を構成するアミノ酸は，グリシンを除いて全てL体である。そのため，生物はアミノ酸の2種類の光学 異性体のうちL体のみを選択的に利用していると長年考え られてきた。しかし，近年様々な動物に遊離型のD-ァミノ 酸が存在することが報告され，それらが生理機能をもつこ とが明らかになつてきた。一方で，動物での遊離型D-アミ ノ酸の広範囲な分布とは異なり，D-アミノ酸の合成酵素で あるアミノ酸ラセマ一ゼは，非常に限られた生物種でしか 発見されていなかった。我々は，D-アミノ酸の存在同様， アミノ酸ラセマ一ゼも動物界に広く分布して存在するので はないかと考え，その遺伝子の探索を進めた。まず，哺乳 類から報告されていたセリンラセマ一ゼのホモ口グ遺伝子 を複数の動物門の生物から単離し，その酵素機能を確認し た。その結果，動物に広く存在するセリンラセマーゼのホ モログは，セリンラセマ一ゼ，またはァスパラギン酸ラセ マーゼとして機能し，セリン/ァスパラギン酸ラセマ一ゼ ファミリーを形成することがわかった。本稿では遊離型D-アミノ酸の分布と生理機能，セリン/ァスパラギン酸ラセ マ一ゼの構造と機能の進化について紹介する。