食細胞特異的シトクロームb_<558>によるスーパーオキシド生成とその調節機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08249231
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 住本 英樹 九州大学, 医学部, 助教授 (30179303)
• キーワード: シトクロームb_<558> / gp91^<phox> / p22^<phox> / NADPHオキシダーゼ / スーパーオキシド

研究概要

殺菌に関与する食細胞NADPHオキシダーゼの本体は細胞膜に存在するシトクロームb_<558>(gp91^<phox>とp22^<phox>の2つのサブユニットから成る)であり、その活性化には2つの細胞質因子(p47^<phox>とp67^<phox>)が移行してシトクロームb_<558>と相互作用する必要があるが、活性化の分子機構は殆ど解っていなかった。本年度は以下のことを見いだした。(1)gp91^<phox>にNADPH結合部位が存在すること。(2)シトクロームb_<558>と細胞質因子の相互作用は、p47^<phox>(2つのSH3ドメインをもつ)とp22^<phox>の結合によるが、これはp47^<phox>のN末側SH3ドメインとp22^<phox>細胞質領域のプロリン・リッチ領域(PRR)の結合を介しておこり、高親和性でかつ極めて特異的なものであること。また、この結合がNADPHオキシダーゼの活性化に必須であり、活性化のON/OFFを担うと考えられること。(3)p47^<phox>のC末端領域が負の調節領域であること(p47^<phox>のSH3ドメインは、自身のC末端領域によりmaskされており、活性化に伴いunmaskされ標的蛋白質-p22^<phox>-と結合できるようになる)。(4)p47^<phox>とp67^<phox>の相互作用は、主としてp67^<phox>のC末側SH3ドメインとp47^<phox>C末端部分のPRRとの結合によること。(5)p40^<phox>(オキシダーゼのmodulator)は休止時細胞でp67^<phox>と会合しているが、この結合は、新奇なドメイン間の全く新しいタイプの蛋白質間相互作用によるものであること。また、この新しいタイプのドメインが酵母のシグナル伝達蛋白質にも存在し、同様の蛋白質間相互作用が酵母のシグナル伝達系でも重要な役割を果たすこと。

研究成果

• [文献書誌] Sumimoto,H.,et al.: "Assembly and Activation of the Phagocte NADPH Oxidase : Specific Interaction of the N-terminal Src Homology 3 Dodain of p47^<phox> with p22^<phox> Is Required for Activation of the NADPH Oxidase" Journal of Biological Chemistry. 271・36. 22152-22158 (1996)
• [文献書誌] Ito,T.,et al.: "An SH3 domain-mediated interaction between the phagocyte NADPH oxidase factors p40^<phox> and p47^<phox>" FEBS Letters. 385・2. 229-232 (1996)
• [文献書誌] Manabe,J.,et al.: "Two Novel Mutants in the Reduced Adenine Dinueleotide (NADH)-Cytochrome b5 Reductase Gene of a Patient With Generalized Type,Hereditary Methemoglobinemia" Blood. 88・8. 3208-3215 (1996)
• [文献書誌] Sumimoto,H.,et al.: "Membrane Proteins : Structure,Function and Expression Control" Kyushu University Press, 413 (1997)