活性酸素生成酵素ファミリーNoxの調節機構

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18390090
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 住本 英樹 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (30179303)
• 研究分担者: 武谷 立 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (50335981) ; 鎌倉 幸子 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (80398081)
• キーワード: 活性酸素 / 蛋白質 / シグナル云達 / 酵素 / NADPHオキシダー

研究概要

本研究は、活性酸素を生成する酵素であるNADPHオキシダーゼ(NoX)ファミリーの活性化制御機構を、分子レベルで多元的に理解しようというものである。そのために、個々のNox活性化蛋白質(p47^<phox>,Noxo1,p67^<phox>,Noxa1,Rac等)の調節機構を、蛋白質ドメインとその役割解明という観点から、分子レベルおよび細胞レベルで詳細に解析するとともに、これらの分子の3次構造情報をも得ながら、Nox制御機構の時間的空間的な全体像を明らかするものである。平成19年度に私達は以下のような成果を得た。
(1)Nox1活性化にRacは関与するが、そのinsert regionは不要であること等を示した。さらに、Nox1活性化に必要なNoxo1は、細胞非刺激時は分子内結合により不活性型であるが、細胞刺激時には翻訳後修飾によるコンフォメーション変化うけ活性化されること、これがNox1 活性化に重要であることを示した。
(2)Nox2は、やはり膜蛋白質であるp22^<phox>とヘテロダイマーを形成しているが、このヘテロダイマー形成に必要な領域を明らかにした。また、Nox2はNADPHから電子を受け取り、その電子を伝達して最終的に酸素分子に渡しスーパーオキシドを生成する。この電子伝達に必要なアミノ酸残基の同定に成功した。
(3)p67^<phox>存在下でのNox3の活性化にRac1が関与することを明らかにし、Rac1の作用はp67^<phox>の膜移行を促進することによるものであることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of teleost phagocyte NADPH oxidase:molecular cloning and expression analysis of carp (Cyprinus carpio)phagocyte NADPH oxidase. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mayumi, M., Takeda, Y., Hoshiko, M., Serada, K., Murata, M., Moritomo, T., Takizawa, F., Kobayashi, L, Araki, K., Nakanishi, T., andSumimoto, H.
  • 雑誌名: Mol.Immunol. 45 ページ: 1720-1731
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mammalian formin FHODI is activated via phosphorylation by ROCK and mediates thrombin-induced stress fibre formation in endothelial cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeya, R., Taniguchi, K., Narumiya, S., and Sumimoto, H.
  • 雑誌名: EMBO J. 27 ページ: 618-628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced expression of NAPDH oxidase Nox4 in human gliomas and its roles in cell proliferation and survival. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shono, T., Yokoyama, N., Uesaka, T., Kuroda, J., Takeya, R., Yamasaki, T., Amano, T., Mizoguchi, M., Suzuki, S.O., Niiro, H., Miyamoto, K., Akashi, K, Iwaki, T., Sumimoto, H., and Sasaki, T.
  • 雑誌名: Int.J.Cancer. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noxファミリーメンバーの活性調節機構. (2008)
  • 著者名/発表者名: 前原 優一, 宮野 佳, 住本 英樹
  • 雑誌名: G.I.Research 16(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and function of the PB1 domain,a protein-interaction module conserved in animals,fungi,amoebas,and plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sumimoto, H., Kamakura, S., and Ito, T.
  • 雑誌名: Sci. STKE2007. re6 ページ: web
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between the SH3 domains and C-terminal proline-rich region in NADPH oxidase organizer1 (Noxol). (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kami, K., Takeya, R., and sumimoto, H.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 352 ページ: 560-565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full-length p40^<phox> structure suggest a basis for regulation mechanism of its membrane binding. (2007)
  • 著者名/発表者名: Honbou, K., Minakami, R., Yzawa, S., Takeya, R., Suzuki, N.N., kamakura, S., Sumimoto, H., and Inagaki, F.
  • 雑誌名: EMBO J. 26 ページ: 1176-1186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient receptor potential (TRP) protein 7 acts as a Gprotein-activatedCa^<2+>channelmediating angiotensin II-induced myocardial apoptosis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoh, S., Tanaka, H., Ueda, Y., Oyama, J.L., Sugano, M., Sumimoto, H., Mori, Y., Makino, N.
  • 雑誌名: Cell.Biochem. 294 ページ: 205-215
  • 査読あり
• [雑誌論文] A regulated adaptor function of p40^<phox>:distinctせ67^<phox> membrane targeting by p40^<phox> and by p47^<phox>. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ueyama, T., Tatsuno, T., Kawasaki, T., Tsujibe, S., Shirai, Y., Sumimoto, H., Leto, T.L., andSaito, N.
  • 雑誌名: Mol.Biol.cell 18 ページ: 441-454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nox1 redox-signaling mediates oncogenic Ras-induced disruption of stress fibers andfocal adhesions by down-regulating Rho. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, M., Shang, W.H., Kubodera, M., Harada, S., Mitsushita, J., Kato, M., Miyazaki, H., Sumimoto, H., and Kamata, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 17640-17648
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pitavastatin ameliorates albuminuria and renal mesangial expansion via down-regulation of NOX4 in db/db mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujii, M., Inoguchi, T., Maeda, Y., Sasaki, S., Sawada, F., Saito, R., Kobayashi, K., Sumimoto, H., and Takayanagi, R.
  • 雑誌名: Kidney Int. 72 ページ: 473-480
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the small GTPase Rac in p22p^<phox>-dependent NADPH oxidases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyano, K., and Sumimoto H.
  • 雑誌名: Biochimie. 89 ページ: 1133-1144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nox ファミリーの調節機構. (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮野 佳, 水上 令子, 住本 英樹.
  • 雑誌名: 臨床検査 51 ページ: 1111-1115
  • 査読あり
• [学会発表] シンポジウム「生体内ラジカル/活性酸素種による生理応答機構と病態形成」 活性酸素生成型NADPHオキシダーゼの活性化の分子機構. (2008)
  • 著者名/発表者名: 住本 英樹, 宮野 佳, 水上 令子.
  • 学会等名: 第81回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20080317-19
• [学会発表] Mechanism for activation of superoxide-producing NADPH oxidases. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideki Sumimoto.
  • 学会等名: The 4th Meeting of International Redox Network.
  • 発表場所: Jeju Island, Republic of Korea.
  • 年月日: 20071030-1102
• [学会発表] ワークショップ「細胞骨格・細胞運動・細胞移動」 formin相同タンパク質Fhos1/FHOD1のリン酸化依存的活性化機構. (2007)
  • 著者名/発表者名: 武谷 立, 住本 英樹
  • 学会等名: 第40回日本発生生物学会 第50回日本細胞生物学会合同大会.
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20070528-30
• [学会発表] シンポジウム 「NO/ROS in Cell Signaling」 Molecular mechanism for activation of the phagocyte NADPH oxidase. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideki Sumimoto.
  • 学会等名: 19^<th> FAOBMB Seoul Conference.
  • 発表場所: Seoul, Republic of Korea.
  • 年月日: 20070527-30
• [学会発表] ワークショップ 「酸化ストレスの評価方法と腎障害への応用」 活性酸素生成酵素NADPHオキシダーゼ(Nox)ファミリーの機能と調節機構. (2007)
  • 著者名/発表者名: 住本 英樹.
  • 学会等名: 第50回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20070525-27
• [図書] 酸化ストレスの医学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 住本 英樹, 前原 優一, 宮野 佳.
  • 出版者: 診断と治療社(印刷中)
• [図書] 生体防御医学事典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 住本 英樹.
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 朝倉書店