多形核白血球における活性酸素産生とその制御機構

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480492
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 石橋 貞彦 広島大学, 医学部, 教授 (90012616)
• 研究分担者: 岡村 直樹 広島大学, 医学部, 教務員 (30144827)
• キーワード: 多形核白血球 / 活性酸素 / ス-パ-オキサイドアニオン / NADPHオキシダ-ゼ / プロテインキナ-ゼC / 細胞質因子 / ジアシルグリセロ-ル / ホスファチジルイノシト-ル代謝

研究概要

モルモット腹腔白血球を主として用いて、ス-パ-オキシドアニオン(O^-_2)産生酵素であるNADPHオキシダ-ゼの活性化機構およびその制御機構について検討した。
我々が従来からO^-_2産生に平行してリン酸化されることから注目してきた細胞質46K蛋白が、NADPHオキシダ-ゼの細胞質因子の一つである可能性を検討し、ヒト白血球で報告されている細胞質因子との分子量、ペプチドマップでの類似性、刺激に伴なう細胞内局在性の変化等からの妥当性を論じた。一方、この蛋白のリン酸化酵素であるプロテインキナ-ゼC(Cーキナ-ゼ)について、Cーキナ-ゼ阻害剤スタウロスポリンや、Cーキナ-ゼ活性化にはたらくジアシルグリセロ-ルの代謝酵素ジアシルグリセロ-ルキナ-ゼの阻害剤R59022を用いて、O^-_2産生および46K蛋白リン酸化の平行性を更に確認し、膜刺激→ホスホリパ-ゼC活性化→ジアシルグリセロ-ル産生→Cーキナ-ゼ活性化→46K蛋白リン酸化→細胞膜因子との複合体形成→NADPHオキシダ-ゼ活性化→O^-_2産生とつながる一連の機構を考察した。更に、予め刺激した白血球を低濃度のグルタルアルデヒドで処置するとNADPHオキシダ-ゼの活性化状態が安定化され、逆に先にグルタルアルデヒド処置するとNADPHオキシダ-ゼの活性化がみられないことを認め、活性状態の複合体の検索への新たな途を開いた。上述のようにCーキナ-ゼの活性化はO^-_2産生に重要であるが、Cーキナ-ゼの活性化のみでは必ずしも十分でなく、何らかの膜刺激がNADPHオキシダ-ゼ活性化に必要である。この点について、脂肪酸やPAF、さらに低張処理などによる白血球刺激とCーキナ-ゼ活性化を組み合わせた検討を展開し、膜の荷電状態ないしポテンシャル変化の関与を明らかにした。又、これらまるごとの白血球でみられる知見と、無細胞系での知見との関連から、O^-_2産生機構を解析した。

研究成果

• [文献書誌] Toshiaki Ohtsuka: "Stimulatory effects of a short chain phosphatidate on superoxide anion production in guinea pig polymorphonuclear leukocytes" J.Biochem.106. 259-263 (1989)
• [文献書誌] Masaki Ozawa: "Synergism between protein kinase C activator and fatty acids in stimulating superoxide anion production in guinea pig polymorphonuclear leukocytes" Arch.Biochem.Biophys.273. 491-496 (1989)
• [文献書誌] Teruaki Katayama: "Effect of glutaraldehyde on NADPH oxidase system of guinea pig polymorphonuclear leukocytes" Arch.Biochem.Biophys.278. (1990)
• [文献書誌] Toshiaki Ohtsuka: "Synergism between platelet-activating factor and diacylglycerol in the induction of superoxide anion production in guinea pig polymorphonuclear leukocytes" Arch.Biochem.Biophys.278. (1990)
• [文献書誌] Toshiaki Ohtsuka: "Involvement of membrane charges in constituting the active form of NADPH oxidase in guinea pig polymorphonuclear leukocytes" Arch.Biochem.Biophys.(1990)
• [文献書誌] Toshiaki Ohtsuka: "Translocation of the 46kDa protein(s)in response to activation of NADPH oxidase in guinea pig polymorphonuclear leukocytes" J.Biochem.
• [文献書誌] 石橋貞彦: "ATPと代謝制御" 東京大学出版会, 108 (1989)
• [文献書誌] Sadahiko Ishibashi: "Physiology and pharmacology of transmembrane signalling(分担執筆)" Elsevier Science Publishers B.V., 404 (1989)