研究課題
特定領域研究
NADPHオキシダーゼは活性酸素を生成する酵素であり、生成された活性酸素は感染防御に必要である。オキシダーゼのプロトタイプは食細胞に豊富に存在する食細胞NADPHオキシダーゼであるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>, p67^<phox>とp40^<phox>:各々がSH3ドメインをもつ)と低分子量G蛋白質Racが刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と会合する必要がある。また、近年gp91^<phox>のホモログが次々に見い出されNADPHオキシダーゼ(Nox)ファミリーを形成していることが明らかになったが、その1つNox1は大腸等の消化管上皮細胞に発現し局所の感染防御を担う。本研究では、感染防御に重要なNox活性化の分子機構を研究し、以下のような成果を得た。(1)gp91^<phox>の活性化において、p47^<phox>はN末のPXドメインでホスホイノシチドとSH3ドメインでp22^<phox>と直接結合することで膜に移行することを明らかにし、p47^<phox>のSH3ドメインとp22^<phox>の結合領域の複合体の構造を解明した。(2)p67^<phox>はp47^<phox>と結合することで膜に運ばれることを示し、p67^<phox>-p47^<phox>複合体の構造を明らかにした。(3)p40^<phox>はp67^<phox>と新規な様式(PB1ドメイン間の相互作用)で結合しp67^<phox>とp47^<phox>の膜移行を促進することを明らかにした。(4)Nox1の活性化に必須の分子として新規な蛋白質Noxo1(P47^<phox>のホモログ)とNoxa1(p67^<phox>のホモログ)を同定・クローニングした。(5)RacはNox1の活性化にも必要であること、RacはNoxa1と結合して働くこと等を示した。
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