1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10557020
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
森 正敬 熊本大学, 医学部, 教授 (40009650)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野々口 博史 熊本大学, 医学部, 講師 (30218341)
冨田 公夫 熊本大学, 医学部, 教授 (40114772)
後藤 知己 熊本大学, 医学部, 助手 (20264286)
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| Keywords | アルギナーゼ / アポトーシス / 一酸化窒素 / マクロファージ / NO合成酵素 / アルギニン |
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| Research Abstract |
過剰の一酸化窒素(NO)はマクロファージなどの細胞にアポトーシスを誘導することが知られている。NOはNO合成酵素(NOS)の働きにより、アルギニンを基質として合成されるが、アルギニンはアルギナーゼの基質でもある。そのため、両者が同一の細胞に発現した場合は、基質を結合し、NO産生が抑制される可能性がある。アルギアーゼには肝型(I型)と、非肝型(II型)の二つのアイソフォームが存在する。我々はこれまでに、大腸菌リポポリサッカライド(LPS)刺激したラットの腹腔マクロファージにおいてI型アルギナーゼが、またマウスマクロファージ系RAW細胞ではII型アルギナーゼが誘導型NOS(iNOS)と共誘導されることを明らかにした。さらにLPSを腹腔内投与したラットの肺ではI型、腎臓ではII型アルギナーゼが誘導される。そこで今回RAW細胞を用いてアルギナーゼの誘導とNO産生およびアポトーシスとの関係を調べた。RAW細胞LPSとinterferon-γ(IFNγ)で刺激すると、iNOSが誘導され、大量のNOが産生され、細胞はアポトーシスを起こした。さらにデキサメサゾンとcAMPを加えたところ、iNOSに加えてII型アルギナーゼが誘導された。この時、NO産生は低下し、アポトーシスは抑制された。RAW細胞にI型あるいはII型アルギナーゼの発現プラスミドを導入して強制発現させた後LPSとIFNγで刺激すると、一定の割合(導入効率に相当する)の細胞がアポトーシスを起こさなかった。これらの結果より、RAW細胞においてiNOSとアルギナーゼとが共に発現すると、基質であるアルギニンの競合が起こり、NO産生が抑制され、アポトーシスが回避されることが明らかとなった。
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[Publications] Gotoh,T. and Mori,M.: "Arginase II down-regulates NO production and prevents NO-mediated apoptosis in murine macrophage-derived RAW264.7 cells"J. Cell Biol.. 144. 427-434 (1999)
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[Publications] Ozaki,M.,Gotoh,T.,et al.: "Expression of arginase II and related enzymes in the rat small intestine and kidney"J. Biochem.. 125. 586-593 (1999)
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[Publications] Salimuddin,Nagasaki,A.,et al.: "Regulation of the genes for arginase isoforms and related enzymes in mouse macrophages by lipopolysaccharide"Am. J. Physiol.. 177. E110-E117 (1999)
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[Publications] Mahmoud,Y. A. -G.,Harada,K.,et al.: "Expression of inducible nitric oxide synthase and enzymes of arginine metabolism in Fusarium kyushuense-exposed mouse lung"Nitric Oxide. 3. 302-311 (1999)
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[Publications] Mori,M. and Gotoh,T.: "Regulation of NO production and NO-mediated apoptosis by arginase isoforms Proceedings of the Nitric Oxide Symposium"National University of Singapore. 145-155 (1999)
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[Publications] Iwase,K.,Miyanaka,K.,et al.: "Induction of endothelian niytric oxide synthase in rat brain astrocytes by systemic lipopolysaccharide treatment"J. Biol. Chem.,. (in press).
