2000 Fiscal Year Annual Research Report
安定型NO誘導体、S-ニトロソシステインの生成調節と神経生理機能
Project/Area Number |
11680749
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
村山 俊彦 千葉大学, 薬学部, 教授 (90174317)
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Keywords | 一酸化窒素 / NOラジカル / S-ニトロソシステイン / 神経細胞 / ホスホリパーゼA2 / アラキドン酸 / アポトーシス / カスパーゼ |
Research Abstract |
一酸化窒素(NO)は、神経系において神経伝達物質様の生理機能を有している。私たちはこれまでに、NOの情報伝達機構として、「NOラジカル-グアニル酸シクラーゼ-サイクリックGMPを介した機構」の他に、「NOラジカル-S-ニトロソチオール生成-標的蛋白質のS-ニトロソ化を介した機構」が存在することを提唱してきた。平成12年度の研究で新たに以下の知見を得た。1)S-ニトロソシステインはラット脳のスライス標本から神経伝達物質ノルアドレナリンの放出を促進し、この過程にSH基を有する機能蛋白質が介在していた。NOラジカルを生成させる他のNO誘導体は無効であった。2)PC12細胞において、S-ニトロソシステインはカフェイン感受性受容体を介して細胞内Ca2+ストアからのCa2+放出を促進させた。あらかじめ低濃度のS-ニトロソシステインで前処理すると、ムスカリン性アセチルコリン受容体刺激によるIP3受容体を介したCa2+応答は変化しなかったが、カフェインに対する応答は消失した。3)S-ニトロソシステインによるノルアドレナリン放出時には、Ca2+に依存した他の刺激と同様に、エキソサイトーシス関連蛋白質シナプトフィジンなどの細胞膜画分への移行が見られた。4)S-ニトロソシステインは、エキソサイトーシスにも関連しているGTP結合蛋白質(Gi/Go)の百日咳毒素によるシステイン残基ADP-リボシル化を阻害した。この阻害作用はシステイン残基のS-ニトロソ化に起因すると推定され、またNOラジカルを生成させる他のNO誘導体は無効であった。これらの結果はS-ニトロソシステインの神経系での新たな生理的役割を示している。
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[Publications] Naganuma,T.,: "Modifications of Ca2+ mobilization and noradrenaline release by S-nitroso-cysteine in PC12 cells."Arch.Biochem.Biophys.. 364. 133-142 (1999)
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[Publications] Ishikawa,A.,: "Cell death by 1-chloro-2, 4-dinitrobenzene, an inhibitor of thioredoxin reductase and its dual regulation by NO"Neurosci.Lett.. 277. 99-102 (1999)
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[Publications] Maekawa,M.,: "Involvement of Hg2+-sensitive sulfhydryl groups in regulating noradrenaline release by S-nitroso-cysteine in rat brain slices."Biochem.Phannacol.. 59. 839-845 (2000)
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[Publications] Thang,S.H.,: "Inhibition of phospholipase A2 activity by S-nitroso-cysteine in a cyclic GMP-independent manner in PC12 cells."Eur.J.Pharmacol.. 395. 183-191 (2000)
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[Publications] Naganuma,T.,: "Effects of S-nitroso-cysteine on proteins that regulate exocytosis in PC12 cells; inhibitory effects on translocation of synaptophysin and ADP-ribosylation of GTP-binding proteins."Jpn.J.Pharmacol.. 83. 391-398 (2000)
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[Publications] Maekawa,M.,: "Involvement of noradrenaline transporters in S-nitroso-cysteine-stimulated noradrenaline release from rat brain slices."Neurochem.Int. (in press). (2001)