食細胞NADPHオキシダーゼの活性化機構とその異常

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470045
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 竹重 公一朗 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10037450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栗林 太 九州大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (60251443) ; 住本 英樹 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (30179303)
• Keywords: 好中球 / NADPHオキシダーゼ / 活性酸素

Research Abstract

食細胞NADPHオキシダーゼは、食菌時にスーパーオキシドを生成し、微生物に対する生体防御機構の中で、極めて重要な役割を果たす。本酵素の活性化には、酵素本体である細胞膜貫通型のシトクロームb_<558>と、細胞休止時には細胞質に存在するp47^<ph ox>、p67^<ph ox>及び低分子量G-蛋白質Racが会合し、複合体を形成することが必要である。慢性肉芽腫症はRacを除く上記因子の遺伝的障害が原因であり、患者は食細胞殺菌能の低下により重篤な感染症を反復する。各因子の中で、p67^<ph ox>のN末約200アミノ酸からなる領域はRacと結合することが示されているが、Rac/Cdc42の結合moduleであるCRIB motifは存在せず、詳細な構造的・機構的な解析は進んでいなかった。今回我々は、この領域内に4つのTPR(tetratricopeptide repeat)motifが存在することを見いだした。そこで、このmotifの重要性を明らかにする為、p67^<phox>N末領域の変異体を作成し、yeast two-hybrid法、精製蛋白質を使用したoverlay assayにてRac2との結合活性を、無細胞再構成系を用いてNADPHオキシダーゼ活性化能を検討した。その結果、p67^<ph ox>N末領域のTPRドメインはRacとの結合に必要であり、また4番目のTPRはRacとの結合には関与しないが、NADPHオキシダーゼ活性化には必須であると考えられた。

Research Products

• [Publications] Miyako K.: "1-Methyl-4-phenylpyridinium ion(MPP^+)selectively inhibits the replication of mitochondrial DNA."Eur. J. Biochem.. 259. 412-418 (1999)
• [Publications] Izuhara K.: "Association of the interleukin-4 receptor a chain with p47phox, an activator of the phagocyte NADPH oxidase."Molecular Immunology. 36. 45-52 (1999)
• [Publications] Kai Y.: "The net rate of the human mitochondrial DNA replication is regulated by the D-loop-forming premature termination."Biochimica Biophysica Acta. 1446. 126-134 (1999)
• [Publications] Koga H.: "Tetratricopeptide repeat (TPR) motifs of p67phox patricipate in interaction with th small GTPase Rac and activation of the phagocyte NADPH oxidase."J. Biol. Chem.. 274. 25051-25060 (1999)
• [Publications] Takeya R.: "Interaction of the PD2 domain of human PICK1 with class 1ADP-ribosylation factors."Biochem. Biophys. Res. Commun.. (in press). (2000)