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2005 Fiscal Year Annual Research Report

Nitronyl nitroxideによるNOの分子機能制御機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15087207
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

赤池 孝章  熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 教授 (20231798)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 芥 照夫  熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 助手 (00346975)
KeywordsNO / 8-ニトログアノシン / 8-ニトロ-cGMP / レドックスシグナル / シグナル伝達 / 核酸にニトロ化 / ヘムオキシゲナーゼ-1 / 細胞死
Research Abstract

我々は、NOによって核酸塩基であるグアニンが修飾され、8-ニトログアノシンが生体内で生成されることを免疫組織化学的に明らかにしてきた。さらに最近、8-ニトログアノシンの生体内生成が、NOのシグナル伝達機能に関与することがわかってきた。そこで、グアニンニトロ化を介するNOのシグナル伝達機構(ニトロ化シグナル)を解明することを目的として、8-ニトログアノシン関連化合物である8-ニトロサイクリックグアノシン3',5'リン酸(8-ニトロ-cGMP)のシグナル伝達について解析を行った。
8-ニトロ-cGMPによるシグナル伝達:まず、本化合物の有機合成を確立した。合成した8-ニトロ-cGMPは、プロテインキナーゼGの活性化を介した強力な血管平滑筋弛緩作用を発揮したが、低濃度ではむしろ血管収縮活性が認められた。一方、各種培養細胞系において、8-ニトロ-cGMPは、細胞の生存シグナルのeffector分子であるヘムオキゲナーゼ-1(HO-1)の発現を誘導し、細胞死を抑制することがわかった。なお、この様な活性は、既知のcGMPアナログである8-Br-cGMPには認められず、8-ニトロ-cGMPがNOの新規シグナル分子として機能することが示唆された。
8-ニトロ-cGMPの細胞内生成:有機合成した8-ニトロ-cGMPのリポースの2位にサクシニル基を導入し、架橋剤WSCによりウシ血清アルブミン(BSA)のアミノ基と架橋させることにより8-ニトロ-cGMP-BSA結合体を調製した。これを免疫原としてマウスモノクローナル抗体を作製した。本抗体を用いて、各種培養細胞を免疾細胞化学的に検討したところ、NO産生に依存して細胞質に、8-ニトロ-cGMPが産生されることが示された。
今回の研究により、NOシグナル制御機能の新たな分子メカニズムとして、8-ニトロ-cGMP生成を介するユニークな経路が存在すことがわかってきた。興味あることに、8-ニトロ-cGMPが、他のニトログアノシン関連化合物に比較して、生理的条件下で非常に高いレドックス活性を有することも明らかになってきた。また、8-ニトログアニンが、ヒト尿中に排泄されことも証明することができた。
今後さらに、抗8-ニトロ-cGMP抗体を用いた各種組織、培養細胞の免疫組織化学的解析やLC-MS解析などを進めることにより、8-ニトロ-cGMPの生体内生成とそのシグナル伝達機構の解明に向けた研究を推進する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2006 2005

All Journal Article (10 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Nitrative stress through formation of 8-nitroguanosine : Insights into microbial pathogenesis.2006

    • Author(s)
      Akuta, T. et al.
    • Journal Title

      Nitric Oxide 14

      Pages: 101-108

  • [Journal Article] Analysis of urinary 8-nitroguanine, a marker of nitrative nucleic acid damage, by high-performance liquid chromatography-electrochemical detection coupled with immunoaffinity purification : Association with cigarette smoking.2006

    • Author(s)
      Sawa, T. et al.
    • Journal Title

      Free Radic. Biol. Med 40

      Pages: 711-720

  • [Journal Article] Influence of membrane fluidity on human immunodeficiency virus type 1 entry.2006

    • Author(s)
      Harada, S. et al.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun. 329

      Pages: 480-486

  • [Journal Article] Involvement of Salmonella enterica serovar Typhi RpoS in resistance to NO-mediated host defense against serovar Typhi infection.2006

    • Author(s)
      Alam, M.S.et al.
    • Journal Title

      Microb.Pathog. 40

      Pages: 116-125

  • [Journal Article] 8-Nitroguanine, a product of nitrative DNA damage caused by reactive nitrogen species : Formation, occurrence and implications in inflammation and carcinogenesis.2006

    • Author(s)
      Ohshima, H. et al.
    • Journal Title

      Antioxidants Redox Signal. (In press)

  • [Journal Article] Nitric oxide-induced downregulation of leptin production by 3T3-L1 adipocytes.2006

    • Author(s)
      Unno, Y. et al.
    • Journal Title

      Nitric Oxide (In press)

  • [Journal Article] 敗血症とショックの病態2006

    • Author(s)
      田村 文雄 他
    • Journal Title

      化学療法の領域 22(3)

      Pages: 19-24

  • [Journal Article] Effect of nitric oxide in amyloid fibril formation on transthyretin-related amyloidosis.2005

    • Author(s)
      Saito, S. et al.
    • Journal Title

      Biochemistry 44

      Pages: 11122-11129

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Interleukin-1β induces death in chondrocyte-like ATDC5 cells through mitochondrial dysfunction and energy depletion in a reactive nitrogen and oxygen species-dependent manner.2005

    • Author(s)
      Yasuhara, R. et al.
    • Journal Title

      Biochem.J. 389

      Pages: 315-323

  • [Journal Article] Nitric oxide-induced nitrative stress involved in microbial pathogenesis.2005

    • Author(s)
      Zaki, M.H.et al.
    • Journal Title

      J.Pharmacol.Sci. 8

      Pages: 117-129

  • [Book] 敗血症の解明と治療戦略2006

    • Author(s)
      田村 文雄, 赤池 孝章
    • Total Pages
      382
    • Publisher
      株式会社 医薬ジャーナル社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗8-ニトロサイクリックグアノシン3'、5'-リン酸抗体2005

    • Inventor(s)
      赤池 孝章, 芥 照夫, 有本 博一, 佐々本 一美
    • Industrial Property Rights Holder
      熊本大学, 名古屋大学, 同仁化学研究所
    • Industrial Property Number
      特許、待顔2005-125838
    • Filing Date
      2005-04-25

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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