Research Abstract
ヒト・ミトコンドリアNADキナーゼの同定とその特性
Identification and characterization of a human mitochondrial NAD kinase
2012年12月4日 Nature Communications 3 : 1248 doi: 10.1038/ncomms2262
NADキナーゼはNADP+生合成反応を担う唯一の酵素である。NADP+は非常に重要だが、ヒトではミトコンドリアNADキナーゼがまだ見つかっておらず、ミトコンドリアにおけるNADP+供給源はわかっていなかった。我々は、機能不明のヒトタンパク質であるC5orf33がヒトのミトコンドリアNADキナーゼであることを示す証拠を得た。このタンパク質は、今まで見つかっていなかったヒトミトコンドリアNADP+の供給源だと考えられた。C5orf33タンパク質は、ATPあるいは無機ポリリン酸を使うNADキナーゼ活性を示し、ヒトHEK293A細胞でミトコンドリアに局在している。C5orf33のmRNAの転写量は、調べられたほとんどすべての組織で、ヒトの細胞質性NADキナーゼmRNAよりも多い。また、データベース検索により、一部の動物および原生動物ではC5orf33ホモログが唯一のNADP+生合成酵素として存在するが、植物や菌類にはC5orf33ホモログが見られないことがわかった。これらの結果から、細胞と細胞内小器官できわめて重要な役割を持つ、真核生物のNADP+生合成系のさらなる理解が可能になる。
大橋 一登1, 河井 重幸1 & 村田 幸作1
- 京都大学大学院農学研究科 食品生物科学専攻 生物機能変換学分野
NAD kinase is the sole NADP+ biosynthetic enzyme. Despite the great significance of NADP+, to date no mitochondrial NAD kinase has been identified in human, and the source of human mitochondrial NADP+ remains elusive. Here we present evidence demonstrating that a human protein of unknown function, C5orf33, is a human mitochondrial NAD kinase; this protein likely represents the missing source of human mitochondrial NADP+. The C5orf33 protein exhibits NAD kinase activity, utilizing ATP or inorganic polyphosphate, and is localized in the mitochondria of human HEK293A cells. C5orf33 mRNA is more abundant than human cytosolic NAD kinase mRNA in almost all tissues examined. We further show by database searches that some animals and protists carry C5orf33 homologues as their sole NADP+ biosynthetic enzyme, whereas plants and fungi possess no C5orf33 homologue. These observations provide insights into eukaryotic NADP+ biosynthesis, which has pivotal roles in cells and organelles.
