安定型NO誘導体,S-ニトソロシステインの生成調節と神経生理機能

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680749
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 村山 俊彦 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (90174317)
• キーワード: 一酸化窒素 / NOラジカル / S-ニトロソシステイン / 神経細胞 / ホスホリパーゼA2 / アラキドン酸 / アポトーシス / カスパーゼ

研究概要

一酸化窒素(NO)は,神経系において神経伝達物質様の生理機能を有している.私たちはこれまでに,NOの情報伝達機構として,[NOラジカル--グアニル酸シクラーゼ--サイクリックGMPを介した機構]のほかに,[NOラジカル--S-二トロソチオール生成--標的蛋白質のS-ニトロソ化を介した機構]が存在することを提唱してきた.平成11年度の研究であらたに以下の知見を得た.1)チオレドキシンレダクターゼの阻害薬は,神経細胞株であるPC12細胞においてアポトーシス促進キナーゼ(ASK)を活性化し,細胞死を引き起こした.2)S-ニトロソシステインも他のNOラジカル放出化合物も,アポトーシス実行酵素であるカスパーゼの活性化を抑制し,細胞死を防御した.3)アラキドン酸が,神経細胞株GH3細胞においてDNA断片化を伴うアポトーシスを促進した.4)MPP_+(ドパミン神経毒)がアラキドン酸産生酵素であるホスホリパーゼA2を活性化した.5)S-ニトロソシステインと培養した細胞ではホスホリパーゼA2活性化によるアラキドン酸産生が阻害されていたが,他のNOラジカル放出化合物は無効であった.これらの知見は,S-ニトロソシステインが,他のNO化合物と同様にNOラジカルを介して作用するとともに,他のNO化合物は示さない特有の生理機能を有していることを示している.これまでに私たちは,NO化合物のうちS-二トロソシステインだけが,ノルアドレナリン放出作用やリアノジンレセプターのS-ニトロソ化作用を示すことを報告しており,今回得られた結果と一致してS-二トソロシステインの神経系における特異性を示している.

研究成果

• [文献書誌] Naganuma, T.: "Modifications of Ca2+ mobilization and noradrenaline release by S-nitroso-cysreine in PC12 cells"Arch. Biochem. Biophys.. 364. 133-142 (1999)
• [文献書誌] Yasuda, Y.: "Inhibition of hydrogen peroxide-induced apoptosis but not arachidonic acid release in GH3 cells"Brain Res.. 850. 197-206 (1999)
• [文献書誌] Yoshinaga, N.: "Apoptosis by a dopaminergic neurotoxin, 1-methyl-4-phenylpyridinium ion (MPP+), and inhibition by EGF in GH3 cells"Biochem. Pharmacol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Yoshinaga, N.: "Possible involvement of cytosolic phospholipase A2 in cell death induced by 1-methl-4-phenylpyridinium ion (MPP+), a dopaminergic neurotoxin, in GH3 cells"Brain Res.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Maekawa, M.: "Involvement of Hg2+-sensitive sulfhydryl groups in regulating noradrenaline release by S-nitroso-cysteine in rat brain slices"Biochem. Pharmacol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Ishikawa, A.: "Cell death by 1-chloro-2,4-dinitrobenzene, an inhibitor of thioredoxin reductase and its dual regulation by NO"Neurosci. Lett.. (in press). (2000)