1993 Fiscal Year Annual Research Report
ウニ卵および甲状腺細胞におけるNADPHに依存したバースト呼吸の分子機構
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04680199
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| Research Institution | Himeji Institute of Technology |
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Principal Investigator |
牧野 龍 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (40101026)
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| Keywords | スーパーオキシドアニオン / 過酸化水素 / バースト呼吸 / 甲状腺細胞 / ウニ卵 |
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| Research Abstract |
新たに開発したスーパーオキシドアニオン(O_2^-)検出試薬(ヘム置換したペルオキシターゼ)を用いて、好中級のバースト呼吸を解析し、検出試薬の評価を行った。測定にあたり、酸素消費ならびにO_2^-生成を同時に記録可能なシステムを作製した。好中球のバースト呼吸の結果を要約すると、1)可溶性刺激剤によるバースト呼吸では、消費された酸素の90%以上がO_2^-に変換される、2)〓食では、バースト呼吸の初期にのみO_2^-が〓食の進行にともないH_2O_2が細胞外に放出された。これらの結果は、酸素の一次代謝物はO_2^-であり、食胞形成ではO_2^-が一但H_2O_2に変換された後細胞外に放出されることを示しており、これはサイトカラシン処理細胞の結果からも裏付けられた。このような測定は、O_2^-とH_2O_2産生の分光測定と酸素消費の同時測定から初めて可能になったものであり、新しく開発した測定法がバースト呼吸の解析に優れた手段であることを示している。
この測定法により、甲状腺細胞あるいは分画した細胞膜のバースト呼吸を解析し次の結果を得た。1)バースト呼吸を触媒する酸素はNADPH酸化酸素であり、直接酸素をO_2^-に還元すること、2)丸ごとの細胞系では、NADPH酸化酸素はカルシウムの流入により活性化され、その際細胞外にH_2O_2を放出することが明らかになった。以上の結果は、NADPH酸化酸素は細胞内にO_2^-を放出し、O_2^-はH_2O_2に変換細胞外に放出されることを示している。ウニ卵のバースト呼吸の測定はその活性が弱く、現時点では明確な結論を得ていない。今後、この残された問題の解決、ならびにバースト呼吸系酸素の活性化における一酸化窒素の関与の検討を計画しており、現在、微量の一酸化窒素をウシ肺より精製したグアニル酸シクラーゼを用いて検出する方法を試みている。
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[Publications] Adachi,S: "Roles of Proximal Ligand in Hemeproteins :Replacement of Proximal Histidine of Human Myogiobin with Cysteine and Tyrosine by Site-directed Mutagenesis as Mode ls for P-450,Chloroxidase and Catalase" Biochemistry. 32. 241-251 (1993)
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[Publications] Koga,H: "Essential Roles of the Arg 112 Residue of Cytochrome P-450cam for Electron Transfar from Reduced Putidaredoxin" FEBS.Letter. 331. 109-113 (1993)
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[Publications] Shiho,Y.: "Specific Modification of Structure and Property of Myoglobin by the Formation of Tetrazolylhistidine 64(E7):Reaction of the Modified Myoglobin with Molecular Oxygen" Journal of Biological Chemistry22GD03:268. 19983-19990 (1993)
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[Publications] Shimada,H.: "Proton and Electron Transfer Mechanisms in Dioxygen Activation by Cytochrome P450cam" Cytochrome P-450:Biochemistry,Biophysics and Molecular Biology. (in press).
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[Publications] Makino,R: "Structure of Cytochyome P-450(Omura,T.,Ishimura,Y.,and Fujii-Kuriyama,Y.eds)" KODANSHA/VCH, 17-27 (1993)
