Microsomal Thiol S-Methyltransferase Activity in Rat Salivary Glands

Abstract

In the present study, the dithiothreitol methylation activity in submandibular gland microsomes was characterized. The reaction did not require a divalent cation, and was sulfhydryl group-specific and Sadenosyl-L-homocysteine susceptible. The activity preferred alkyl thiol compounds such as 1, 4-butanedithiol and 2-mercaptoethanol to biological thiol compounds such as L-cysteine and glutathione. These findings suggest that methylation is performed by the action of thiol S-methyltransferase. Thiol S-methyltransferase in the submandibular gland microsomes showed high activity for dithiothreitol and formed dimethyldithiothreitol in addition to monomethyldithiothreitol. The activity was also enhanced by the addition of non-ionic detergent. These findings suggest that the membrane structure embedding thiol S-methyltransferase affects the conformation of the substrate binding-site and/or catalytic site in the enzyme protein. We speculated that the microsomal thiol S-methyltransferase found in salivary glands detoxifies the extracellular thiol compounds and/or the intracellular hydrogen sulfide to protect the secretory functions from the toxic thiol compounds. In addition, the enzymes in the submandibular gland may regulate the thiol-activatable Tkininogenase-T-kinin system via metabolism of thiol compounds. 抄録:ラ ッ ト顎下 腺 ミク ロ ソー ムの ジチオ ス レイ トール メチル化 活性 の性状 を検討 した。 この反応 は,二 価 カ チオ ン非 要求性,ス ル フ ヒ ドリル基選 択性,お よびS-ア デ ノシル-L-ホ モ システ イ ン感受性 を示 した。 また,生 体 内 チオ ール化 合物 で あ るL-シ ステ イ ンや グル タ チオ ン よ り,1,4-ブ タ ンジチ オー ルや2-メ ル カプ トエ タ ノー ル な どの アル キル チオ ール化合物 が 良 い基 質 とな った。 これ らの結 果 か ら,こ の活性 が チオ ールS-メ チル トラン ス フェ ラーゼ に よる もの で あ る ことが明 らか となった。 顎下 腺 ミク ロソーム のチ オー ルS-メ チル トラ ンス フェ ラー ゼ は,ジ チ オス レイ トール に対 して高 い活 性 を示 し,モ ノメチル化体 に加 えジメチ ル化体 を生成 した。また, この活 性 は,非 イオ ン系界 面活性 剤 の添加 で著 し く上昇 した。これ らの結 果か ら,チ オ ールS-メ チル トランス フェ ラー ゼの存在 す る膜構 造が,酵 素 タ ンパ ク質の基 質結合 部位 あ るい は触 媒部位 の高次 構造 に強 い影響 を及 ぼす こ とが示 唆 され る。 唾液 腺 の本酵素 は,細 胞外 チ オール化 合物 あ るい は細胞 内 で生 じた硫化 水素 の解毒代 謝 を担 う ことで,毒 性 の高 い チオ ール化合 物か ら分泌 機能 を保護 す る もの と考 え られ る。 さ らに,顎 下腺 で は,チ オ ール 化 合物代 謝 を介 して,チ オ ール化合 物 で活性 化 され るT-キ ニ ノゲ ナーゼ-T-キ ニ ン系の調 節機構 にかか わ る可 能 性 も示 唆 され る。