• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

孤発性神経変性疾患発症に関わるニトロソ化シグナルの分子作用メカニズム

計画研究

研究領域活性酸素のシグナル伝達機能
研究課題/領域番号 20117011
研究機関岡山大学

研究代表者

上原 孝  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00261321)

研究分担者 西屋 禎  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (80399831)
キーワード一酸化窒素 / 酸化ストレス / S-ニトロシル化 / シグナル伝達 / ユビキチン / プロテアソーム / PTEN / Akt
研究概要

特異的S-ニトロソ(SNO)化蛋白質同定法と抗体アレイ法をハイブリッドしたスクリーニングにより,NOの標的蛋白質としてPTENを単離同定することに成功した.PTENとNOの関係について詳細な解析を進めたところ,PTENのニトロシル化は非常に低濃度のNOによって起こること,また標的となるシステイン残基はこれまでに報告のあった過酸化水素によるそれと異なる部位(Cys83)で起こることを新たに発見した.これは酸化ストレスの種類によって修飾される部位が異なる初めての例であり,非常に興味深い知見であった.この修飾によってPTEN活性は消失することから,NOによるアロステリックな酵素活性調節機構が存在することを世界で初めて明らかにした.この抑制によって,下流に存在するAktが活性化するが,高濃度のNOでは逆にAktが抑制されることがわかった.これはPTENとAktのNOに対する感受性の違いによることを証明した.このような現象の生理的あるいは病態生理的機構への関与を検討した.血管内皮細胞においては,低濃度NOによってPTENのS-ニトロシル化に起因するAktの活性化が起こり,eNOSがリン酸化されてNO合成が亢進することを見いだした.したがって,内皮細胞では低濃度NOによってeNOS由来の持続的なNO産生が起こることがわかった.一方,脳梗塞モデルラットにおいては梗塞層中心部ではNO濃度が高く,周辺部では低いことが知られているが,S-ニトロシル化タンパク質量も同様であった.さらには,S-ニトロシル化PTENはどちらの部位でも認められたが,S-ニトロシル化Aktは中心部で顕著であった.このとき,pAkt形成は周辺部のみで,TUNEL陽性神経細胞は中心部で認められた,したがって,梗塞脳周辺部における遅延性の神経細胞死は低濃度NO暴露によって惹起されるAkt活性化・生存シグナルの亢進である可能性が強く示唆された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画した研究に関しては順調に進捗し,その成果をすでに英文原著論文としてProc. Natl. Acad. Sci. USA, J. Biol. Chem., Biochem. Biophys. Res. Communの3誌に研究代表者と分担者が責任著者として報告している.

今後の研究の推進方策

本課題研究は最終年度であるため,現在行っている小胞体シャペロンに対する一酸化窒素の影響について結論を得るように集中して行う予定である.このテーマを完成することで,初年度に計画した内容をすべて完遂することができる.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Participation of metabotropic glutamate receptors in pentetrazol-induced kindled seizure2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Kaida, Y., Fukuhara, S., Takechi, K., Uehara, T., and Kamei, C
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 52 ページ: 140-150

    • DOI

      10.1111/j.1528-1167.2010.02764.x

  • [雑誌論文] Screening systems for the identification of S-nitrosylated proteins2011

    • 著者名/発表者名
      Uehara T, Nishiya T
    • 雑誌名

      Nitric Oxide

      巻: 25 ページ: 108-111

    • DOI

      10.1016/j.niox.2010.11.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of inducible nitric-oxide synthase by the SPRY domain- and SOCS box-containing proteins2011

    • 著者名/発表者名
      Nishiya T, et al
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 286 ページ: 9009-9019

    • DOI

      10.1074/jbc.M110.190678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The ECS (SPSB) E3 ubiquitin ligase is the master regulator of the lifetime of inducible nitric-oxide synthase2011

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto K, et al
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun

      巻: 409 ページ: 46-51

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.04.103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-off system for PI3-kinase-Akt signaling through S-nitrosylation of phosphatase with sequence homology to tensin (PTEN)2011

    • 著者名/発表者名
      Numajiri N, et al
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 108 ページ: 10349-10354

    • DOI

      10.1073/pnas.1103503108

    • 査読あり
  • [学会発表] PTENのS-ニトロシル化を介するAktシグナル制御機構2012

    • 著者名/発表者名
      上原孝
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] ニトロソ化/酸化ストレスによる小胞体蛋白質の機能不全2012

    • 著者名/発表者名
      柴田万里, 西屋禎, 上原孝
    • 学会等名
      第85回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] A novel modulatory 'on-off' system for PI 3-kinase-Akt signaling through S-nitrosylation of PTEN2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Uehara
    • 学会等名
      41^<st> Annual Meeting Neuroscience 2011
    • 発表場所
      Walter E.Washington Convention Center, USA
    • 年月日
      2011-11-13
  • [学会発表] 一酸化窒素による細胞死連関シグナル制御機構2011

    • 著者名/発表者名
      上原孝
    • 学会等名
      第6回小胞体スシレス研究会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-10-28
  • [学会発表] A novel modulatory 'on-off' system for PI 3-kinase-Akt signaling through S-nitrosylation2011

    • 著者名/発表者名
      上原孝
    • 学会等名
      第11回日本NO学会学術集会
    • 発表場所
      昭和薬科大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-14
  • [図書] 細胞工学2012

    • 著者名/発表者名
      鎌田英明, 上原孝
    • 総ページ数
      165-170(6)
    • 出版者
      秀潤社
  • [図書] 実験医学2011

    • 著者名/発表者名
      上原孝
    • 総ページ数
      2994-2997(4)
    • 出版者
      羊土社
  • [備考]

    • URL

      http://web.mac.com/takashi_uehara

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi