好中球による活性酸素生成とその制御機構に関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02670112
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 竹重 公一朗 九州大学, 医学部, 助教授 (10037450)
• 研究分担者: 住本 英樹 九州大学, 医学部, 助手 (30179303)
• キーワード: 好中球 / 活性酸素 / NADPHオキシダーゼ / スーパーオキサイド

研究概要

好中球の活性酸素生成に関する研究を行い、次に述べる成果を得た。
1.無細胞系を用いた研究
(1)NADPHオキシダーゼの活性化に関わるGTP結合蛋白質の研究
これまで活性化に関わるGTP結合蛋白質の存在が示唆されてはいたが、必須な因子かどうか異論のあるところであった。今回ヒト好中球の細胞質画分を2′,5′-ADPアガロース、DEAE-セファロースを用いて画分し解析することにより、GTP結合蛋白質とGTPγSが活性化に絶対的に要求されることを示した。また、Mg^<2+>がNADPHオキシダーゼの活性化をGTP結合蛋白質を通して制御することをも見出した。一方、ブタ好中球においては、活性化に関わるGTP結合蛋白質は細胞質と細胞膜の両方に存在することを、ヒト好中球の細胞膜と比較することにより明らかにした。
(2)シトクロムb_<558>に関する研究
NADPHオキシダーゼは、フラビン(FAD)蛋白質とシトクロムb_<558>とからなると考えられてきたが、フラビン蛋白質およびNADPH結合蛋白質の実体は長い間不明のままであった。我々は、シトクロムb_<558>の大サブユニットのcDNAから推論したアミノ酸配列中に、他のいくつかのフラビン蛋白質のFAD結合部位およびNADPH結合部位と似た配列があることを見出した。
2.細胞レベルでの研究
電気穿孔好中球を種々刺激物質で刺激した時のO_2生成に対するいろんな阻害剤の影響を検討した結果、NADPHオキシダーゼの活性化機構には、蛋白質リン酸化酵素Cを介する経路とヒデシル硫酸ナトリウムにより活性化される経路があり、前者は蛋白リン酸化酵素Cの下流のGTP結合蛋白質とNADPHオキシダーゼの間でcAMPにより阻害を受け、後者は、cAMPによる阻害を受けないことが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Kunihiko Aoyagi: "Role of Mg^<2+> in activation of NADPH Oxidase of human neutrophils:Evidence that Mg^<2+> acts through G-Protein" Biochem.Biophys.Res.Commun.186. 391-397 (1992)
• [文献書誌] Hideki Sumimoto: "Cytochrome b558,a component of the phagocyte NADPH Oxidase,is a flavoprotein" Biochem.Biophys.Res.Commun.186. 1368-1375 (1992)
• [文献書誌] Hideki Sumimoto: "Formation of a novel 20-hydroxylated metobolite of lipoxis A4 by human neutrophi microsomes" FEBS Lett.315. 205-210 (1993)
• [文献書誌] Takanari Kitazono: "Activation of Cultured bovine aortic endothelial cells by extracellular pyrimidine triphosphate" Int.J.Biochem.24. 1323-1327 (1992)
• [文献書誌] Yoichi Eto: "Succinate-dependent Lipid peroxidation and its prevention by reduced ubiguinone in beef heart submitochondrial particles" Arch.Biochem.Biophys.295. 101-106 (1992)
• [文献書誌] Takashi Mitsyama: "Cyclic AMP inhibits the respiratory burst of electropermeabilized human neutrophils at a dounstream of protein Rinase C" Biochim.Biophys.Acta. (1993)
• [文献書誌] Kiyoshi Ishida: "Recent Advances in Cellular and Molecular Biology" Wegmann,R.J., 8 (1992)
• [文献書誌] Koichiro Takeshige: "Proceedings of the 5th International Congress on OXygen Radicals" Yagi Kunio, (1993)