Screening, identification, and functional analyses of protein denitrase

• Project/Area Number: 15K21165
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Applied biochemistry; Cell biology
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: Nasuno Ryo 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (90708116)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 脱ニトロ化酵素 / 酵母 / タンパク質ニトロ化 / ニトロ化 / プロテオーム / 亜硝酸 / タンパク質脱ニトロ化酵素 / グルタミン合成酵素 / チロシン残基 / aro7破壊株 / 3-ニトロチロシン

Outline of Final Research Achievements

We tried to identify Denitrase which decreases the protein tyrosine (Tyr) nitration-dependent signal. Using the yeast glutamine synthetase Gln1 as a model substrate, we detected the clear denitrase activity against the nitrated Gln1 from the yeast lysate. Our proteomic analyses showed that many metabolic enzymes are nitrated under nitrite treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題では、酵母から初めてdenitrase活性を検出するとともに、多数のニトロ化タンパク質を同定した。本課題の期間内では、denitraseの同定には至らなかったが、これらの成果により、denitraseの探索がより加速されると考えられる。Denitraseの同定と機能解析は、様々な病態とも関連するタンパク質ニトロ化シグナルを理解する上で必須であり、本研究成果は、重要な基礎生物学的知見であるにとどまらず、将来的な医学・薬学・農学分野への応用が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Nitric oxide signaling in yeast (2018)
  • Author(s): Rika I. Astuti, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
  • Journal Title: Advances in Microbial Physiology Volume: 72 Pages: 29-63
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 酵母に見出した一酸化窒素（NO）の合成制御機構と生理機能 (2017)
  • Author(s): 那須野 亮，吉川 雄樹，高木 博史
  • Journal Title: 化学と生物 Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast (2016)
  • Author(s): Yoshikawa Y, Nasuno R, Kawahara N, Nishimura A, Watanabe D, Takagi H.
  • Journal Title: Nitric Oxide-Biol. Chem. Volume: 57 Pages: 85-91
  • DOI: 10.1016/j.niox.2016.04.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nitric oxide signaling in yeast. (2016)
  • Author(s): Rika Indri Astuti, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
  • Journal Title: Applied microbiology and biotechnology. Volume: 100 Issue: 22 Pages: 9483-9497
  • DOI: 10.1007/s00253-016-7827-7
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素合成の制御機構と細胞死誘導 (2018)
  • Author(s): 吉川雄樹
  • Organizer: 日本農芸化学会2018年度大会
• [Presentation] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素の合成制御機構の解析 (2018)
  • Author(s): 吉川雄樹
  • Organizer: 第18回日本NO学会学術集会
• [Presentation] 酵母におけるS-ニトロソ化タンパク質の同定 (2018)
  • Author(s): 示野誠也
  • Organizer: 第18回日本NO学会学術集会
• [Presentation] 酵母におけるS-ニトロソ化タンパク質の探索・同定・機能解析 (2018)
  • Author(s): 示野誠也
  • Organizer: 第65回日本生化学会近畿支部例会
• [Presentation] 真菌における一酸化窒素の合成機構・生理的役割の解明 (2018)
  • Author(s): 高木博史
  • Organizer: （公財）発酵研究所第12回助成研究報告会
• [Presentation] 酵母における銅代謝関連転写因子Mac1を介したNOによる高温ス トレス耐性機構 (2018)
  • Author(s): 那須野 亮
  • Organizer: 第18回日本NO学会学術集会