1 0 0 0 OA BIOSYNTHESIS AND DEGRADATION OF CARNOSINE AND TURNOVER RATE OF ITS CONSTITUENT AMINO ACIDS IN RATS
- 著者
- 玉木 七八 森岡 幸子 池田 建比古 原田 光子 浜 堯夫
- 出版者
- Center for Academic Publications Japan
- 雑誌
- Journal of Nutritional Science and Vitaminology (ISSN:03014800)
- 巻号頁・発行日
- vol.26, no.2, pp.127-139, 1980 (Released:2009-04-28)
- 参考文献数
- 26
- 被引用文献数
- 9 12
The biosynthesis and destruction of anserine and carnosine in the rat were investigated in vivo using radioactive β-alanine, histidine and methylhistidine. In the normal rat, the incorporation of 14C-histidine and 14C-β-alanine into carnosine was found to proceed at significant rates, but their incorporation into anserine was hardly detectable. Radioactive anserine arising from 3H-Nπ-methylhistidine was detected in gastrocnemius muscle of the rat pretreated with β-alanine. Neither anserine nor carnosine biosynthesis was found in liver, but was found in gastrocnemius muscle. At 8 hr after the administration of a single dose of 14C-histidine or 14C-β-alanine, the incorporation of radioactivity into carnosine attained a plateau, and then maintained the level for the investigated period. Incorporation of 14C-histidine into carnosine was increased about 2-fold when rats were injected in advance with f-alanine. The half-lives of histidine and β-alanine were 0.67 and 0.41 hr in liver, and 3.6 and 2.3 hr in gastrocnemius muscle, respectively. β-Alanine and histidine in rat gastrocnemius muscle disappeared at the rates of 39 and 29 nmol/wet tissue (g)/hr, respectively. The half-life of carnosine, as was determined from the decrease in carnosine contents in the gastrocnemius muscle of a rat fed a histidine-free diet, was 29 days. The rate constant of carnosine biosynthesis in rat gastrocnemius muscle was 0.321 μmol/DNA (mg)/day, that is, 0.286 μmol/wet tissue (g)/day.
GABAアミノ基転移酵素(β-AlaATI ; EC2.6.1.19)は脳ではGABAの代謝に、肝臓、腎臓ではシトシンやウラシルの代謝産物β-アラニンの分解に関与している。GABAは脳の抑制性神経伝達物質であることはよく知られている。アルコール(エタノール)は少量で中枢神経を興奮し、多量では抑制を示す。アルコールはチロシンアミノ基転移酵素(TAT)を非常に有意に増加させることが知られているので、β-AlaATIについても何らかの影響を示すのではないかと考え本研究を始めた。アルコールの血中濃度を長時間持続させる目的で嫌酒薬ジスルフィラム投与ラット用いた。TAT活性は顕著に増加するに対し、β-AlaATI活性は逆に減少した。時間の経過に対し指数関数的な減少の様子を示した。アルコールやジスルフィラム単独ではβ-AlaATI活性に効果を示さなかった。また、アルコール脱水素酵素阻害剤ピラゾール前投与もβ-AlaATI活性にアルコールの効果を与えなかった。生体内でジスルフィラムはジエチルアミンと二硫化炭素に分解される。二硫化炭素前投与ラットにアルコールを投与してもβ-AlaATI活性に影響を与えなかった。エタノールアミン-○-サルフェートがβ-AlaATIの自殺基質であることから、アルコールとジスルフィラムの同時投与がエタノールアミタン-○-サルフェートの様な代謝産物を生じβ-AlaATI活性を抑制したのではないかと考えられる。β-アラニン・ピルビン酸アミノ基転移酵素についてジスルフィラムとアルコールの影響について検討したが酵素活性を抑えるもののβ-AlaATIの場合のように顕著な作用を示さなかった。