2002 年度実績報告書

脂肪細胞における活性酸素の役割と肥満:細胞外SODを中心として

研究課題

研究課題/領域番号	13470084
研究機関	杏林大学
研究代表者	大野秀樹杏林大学, 医学部, 教授 (00133819)
研究分担者	人見嘉哲杏林大学, 医学部, 助手 (70231545) 鈴木健二杏林大学, 医学部, 講師 (10187726) 木崎節子杏林大学, 医学部, 助教授 (00322446)
キーワード	細胞外SOD / 肥満 / 脂肪細胞 / 活性酸素 / 脱共役タンパク質 / ヘパリン親和性ドメイン / 核移行 / 一酸化窒素
研究概要	細胞外スーパーオキシドジスムターゼ(EC-SOD)は、生体の活性酸素代謝に重要な役割をもつSODの分泌型アイソザイムである。EC-SODは細胞外液中のSOD活性の主要部分を占める一方、組織中ではヘパリン親和性によって血管壁、結合組織や脂肪組織などに存在し、さらに一部の組織では細胞核に蓄積するなど、多様な分布を示す。我々は、ヘパリン結合ドメインが塩基性アミノ酸からなることに注目し、これが核移行シグナル(NLS)として働くことを世界に先駆けて明らかにした。次に、EC-SODが分泌後に細胞に取り込まれ、核に移行する可能性を検討した。野性型EC-SOD遺伝子をCHO-K1細胞に導入することで強発現細胞を作製し、リコンビナントEC-SODリッチのコンディションドメディウム(CM)を得た。脂肪前駆細胞である3T3-L1細胞を用いてEC-SODリッチCM中のリコンビナントEC-SODの細胞内分布を蛍光抗体法で観察した。3T3-L1細胞は20分ほどでEC-SODの取り込みが認められた。取り込みは2時問後まで増加し、その後プラトーになる。2時問後に細胞を集め、細胞質画分と核画分に分画し、ウエスタンブロットを行ったところ、細胞内に取り込まれたEC-SODの核への移行が観察された。ヘパリン結合ドメインに点変異を導入しアルギニンをグリシンに変異させたもの(NLS変異型)では、EC-SODの細胞への取り込み自体が起こらなかった。これらの脂肪細胞の結果から、EC-SODのC末端に存在するヘパリン結合ドメインは、分泌されたEC-SODの細胞内取り込みと、その後の核移行の2とおりの役割を果たしていることか明らかになった。さらに、活性酸素の添加によってEC-SODの核移行が促進することも観察し、EC-SODは組織の酸化ストレスに応じてその分布を自ら調節している可能性が示唆された。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Kizaki, T. et al.: "Uncoupling protein 2 plays an important role in nitric oxide production of lipopolysaccharide-stimulated macrophages"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 9392-9397 (2002)
[文献書誌] Ookawara, T. et al.: "Nuclear translocation of extracellular superoxide dismutase"Biochem.Biophys.Res.Commun. 296. 54-61 (2002)
[文献書誌] Radak, Z. et al.: "Effect of aging and late onset dietary restriction on antioxidant enzymes and proteasome activities, and protein carbonylation of rat skeletal muscle and tendon"Exp.Gerontol.. 37. 1423-1430 (2002)
[文献書誌] Ookawara, T. et al.: "Effects of endurance training on three superoxide dismutase isoenzyme in human plasma"Free Radic.Res.. (in press). (2003)
[文献書誌] Kimoto, K. et al.: "Gliclazide protects pancreatic beta-cells from damages by hydrogen peroxide"Biochem.Biophys.Res.Commun.. (in press). (2003)
[文献書誌] Ohno, H. et al.: "Extracellular superoxide dismutase and lifestyle related diseases"Curr.Top.Pharmacol. (in press). (2003)
[文献書誌] 大野秀樹・他編: "Q&A 運動と遺伝"大修館書店. 259 (2001)

2002 年度 実績報告書

脂肪細胞における活性酸素の役割と肥満:細胞外SODを中心として

研究代表者

大野 秀樹 杏林大学, 医学部, 教授 (00133819)

研究成果

[文献書誌] Kizaki, T. et al.: "Uncoupling protein 2 plays an important role in nitric oxide production of lipopolysaccharide-stimulated macrophages"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 99. 9392-9397 (2002)

[文献書誌] Ookawara, T. et al.: "Nuclear translocation of extracellular superoxide dismutase"Biochem.Biophys.Res.Commun. 296. 54-61 (2002)

[文献書誌] Radak, Z. et al.: "Effect of aging and late onset dietary restriction on antioxidant enzymes and proteasome activities, and protein carbonylation of rat skeletal muscle and tendon"Exp.Gerontol.. 37. 1423-1430 (2002)

[文献書誌] Ookawara, T. et al.: "Effects of endurance training on three superoxide dismutase isoenzyme in human plasma"Free Radic.Res.. (in press). (2003)

[文献書誌] Kimoto, K. et al.: "Gliclazide protects pancreatic beta-cells from damages by hydrogen peroxide"Biochem.Biophys.Res.Commun.. (in press). (2003)

[文献書誌] Ohno, H. et al.: "Extracellular superoxide dismutase and lifestyle related diseases"Curr.Top.Pharmacol. (in press). (2003)

[文献書誌] 大野秀樹・他編: "Q&A 運動と遺伝"大修館書店. 259 (2001)

2002 年度実績報告書

大野秀樹杏林大学, 医学部, 教授 (00133819)