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GULOP; GULONOLACTONE (L-) OXIDASE, PSEUDOGENE
キーワード
L-アスコルビン酸、ビタミンＣ、L-グロノ-γ-ラクトン酸化酵素（GULO）
歴史とあらまし
1988年、錦見らによりラットのGULO遺伝子がクローニングされた（Ref. 1）。1992年にアスコルビン酸を合成できないモルモットにおけるGULOの遺伝子が、1994年に同様に合成能を欠損したヒトのGULOP遺伝子が同定された（Ref. 2, 3）。
分子構造
GULOP遺伝子は、ヒトでは第8染色体（8p21.1）に存在している。ヒト、サル、モルモット等は、進化の過程でL-グロノ-γ-ラクトン酸化酵素の遺伝子に多数の変異が入り、偽遺伝子となった。
機能
GULOは、動物におけるアスコルビン酸生合成経路の最後の段階（L-グロノ-γ-ラクトン＋酸素→L-アスコルビン酸＋過酸化水素）を触媒する酵素である。しかし、ヒト、サル、モルモット等は、GULOが欠損しており、アスコルビン酸を合成できない。
老化・老年病における意義
アスコルビン酸は、水溶性の抗酸化物質であり、プロコラーゲンの重合およびカテコールアミン合成において補因子として働く。近年、GULO遺伝子を欠損したGULOノックアウトマウスが作製された。アスコルビン欠乏食で飼育したGULOノックアウトマウスは、コラーゲン合成不全により血管壁が脆くなる（Ref. 4）。また、アポリポプロテインEとGULOの二重欠損マウスの研究から、アスコルビン酸の不足により粥状動脈硬化の進展は変わらないが、動脈硬化巣が脆くなり破裂のリスクが高まる（Ref. 5）。アスコルビン酸が不足したGULOノックアウトマウスは、認知機能は正常だが、脳の酸化ストレス指標上昇および運動機能の低下が認められる（Ref. 6）。GULO欠損マウスは、老化および老年病におけるアスコルビン酸の役割を明らかにする上で有用なモデルである。尚、GULO発現量の加齢変化に関しては、未だ報告がない。
Database
参考文献
1) Nishikimi M, Koshizaka T, Ozawa T, Yagi K. Occurrence in humans and
guinea pigs of the gene related to their missing enzyme L-gulono-gamma-lactone
oxidase. Arch Biochem Biophys. 267(2):842-846, 1988 (PMID: 3214183)
2)
Nishikimi M, Kawai T, Yagi K. Guinea pigs possess a highly mutated gene for
L-gulono-gamma-lactone oxidase, the key enzyme for L-ascorbic acid
biosynthesis missing in this species. J. Biol. Chem. 25;267(30):21967-21972,
1992 (PMID: 1400507)
3) Nishikimi M, Fukuyama R, Minoshima S, Shimizu N,
Yagi K. Cloning and chromosomal mapping of the human nonfunctional gene for
L-gulono-gamma-lactone oxidase, the enzyme for L-ascorbic acid biosynthesis
missing in man. J. Biol. Chem. 269(18):13685-13688, 1994 (PMID: 8175804)
4) Maeda N, Hagihara H, Nakata Y, Hiller S, Wilder J, Reddick R. Aortic wall
damage in mice unable to synthesize ascorbic acid. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA. 18;97(2):841-846, 2000 (PMID: 10639167)
5) Nakata Y, Maeda N.
Vulnerable atherosclerotic plaque morphology in apolipoprotein E-deficient
mice unable to make ascorbic Acid. Circulation. 105(12):1485-1490, 2002
(PMID: 11914259)
6) Harrison FE, Yu SS, Van Den Bossche KL, Li L, May JM,
McDonald MP. Elevated oxidative stress and sensorimotor deficits but normal
cognition in mice that cannot synthesize ascorbic acid. J. Neurochem.
106(3):1198-1208, 2008 (PMID: 18466336)
作成者
近藤嘉高 20111130
Update 20120514