Molecular mechanism of nitric oxide/nitrosative stress implicating in onset of neurodegenerative disorders

2012 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Signaling functions of reactive oxygen species
• Project/Area Number: 20117011
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Okayama University (2010-2012); Hokkaido University (2008-2009)
• Principal Investigator: UEHARA Takashi 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00261321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NISHIYA Tadashi 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (80399831)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Keywords: 一酸化窒素 / 酸化ストレス / 神経細胞 / アポトーシス / 神経変性疾患 / シグナル伝達

Research Abstract

We performed antibody-array screening in conjunction with biotin-switch assays to identify the novel S-nitrosylated proteins. Using this assay system, we found that phosphatase with sequence homology to tensin (PTEN) is selectively S-nitrosylated by low concentrations of NO at a specific cysteine residue. In addition, we demonstrated the mechanism of SPSB-mediated iNOS degradation and the relative contributions of different SPSB proteins to iNOS regulation.

Research Products

• [Journal Article] Participation of metabotropic glutamate receptors in pentetrazol-induced kindled seizure (2011)
  • Author(s): Watanabe, Y., Kaida, Y., Fukuhara, S., Takechi, K., Uehara, T., and Kamei, C
  • Journal Title: Epilepsia Volume: 52 Pages: 140-150
  • DOI: 10.1111/j.1528-1167.2010.02764.x
• [Journal Article] On-off system for PI3-kinase-Akt signaling through S-nitrosylation of PTEN (2011)
  • Author(s): Numajiri, N., Takasawa, K., Nishiya, T., Tanaka, H., Ohno, K., Hayakawa, W., Asada, M., Matsuda, H., Azumi, K., Kamata, H., Nakamura, T., Hara, H., Minami, M., Lipton, S.A. and Uehara, T
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 108 Pages: 10349-10354
  • DOI: doi:10.1073/pnas.1103503108
• [Journal Article] Screening systems for identification of S-nitrosylated proteins (2011)
  • Author(s): Uehara, T. and Nishiya, T
  • Journal Title: Nitric Oxide Volume: 25 Pages: 108-111
  • DOI: doi:10.1016/j.niox.2010.11.002
• [Journal Article] The ECS (SPSB) E3 ubiquitin ligase is the master regulator of the lifetime of inducible nitric-oxide synthase. Biochem (2011)
  • Author(s): Matsumoto, K., Nishiya, T., Maekawa, S., Horinouchi, T., Ogasawara, K., Uehara, T., and Miwa, S
  • Journal Title: Biophys. Res. Commun Volume: 409 Pages: 46-51
  • DOI: doi:10.1016/j.bbrc.2011.04.103
• [Journal Article] SPRY domain-containing SOCS box protein-1 (SPSB1), SPSB2, and SPSB4 are master regulators of proteasome-dependent degradation of iNOS (2011)
  • Author(s): Nishiya, T., Matsumoto, K., Maekawa, S., Horinouchi, T., Fujimuro, M., Ogasawara, K., Uehara, T., and Miwa, S
  • Journal Title: J. Biol. Chem Volume: 286 Pages: 9009-9019
  • DOI: doi:10.1074/jbc.M110.190678
• [Presentation] ガス状分子の神経細胞死に対する作用機構 (2012)
  • Author(s): 上原 孝
  • Organizer: 第39回日本毒性学会学術年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2012-07-19
• [Presentation] NOによる蛋白質修飾と神経細胞死制御 (2012)
  • Author(s): 上原 孝
  • Organizer: 第53回日本生化学会 中国・四国支部例会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2012-05-18
• [Presentation] A novel modulatory 'on-off' system for PI 3-kinase-Akt signaling through S-nitrosylation (2011)
  • Author(s): 上原 孝
  • Organizer: 第11回日本NO学会学術集会
  • Place of Presentation: 昭和薬科大学
  • Year and Date: 2011-05-14
• [Presentation] 抗体アレイを使用した新規S-ニトロシル化蛋白質の探索 (2010)
  • Author(s): 上原 孝
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2010-12-09
• [Presentation] Detection of oxidized protein-disulfide isomerase with a specific antibody (2010)
  • Author(s): Takashi Uehara
  • Organizer: 40^<th> Annual Meeting Neuroscience 2010
  • Place of Presentation: San Diego Convention Centre
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] ニトロソ化ストレスを切り口とした神経変性疾患の早期診断/治療薬開発へのアプローチ (2010)
  • Author(s): 上原 孝
  • Organizer: 生体機能と創薬シンポジウム 2010京都
  • Place of Presentation: グランヴィア京都
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] The life time of iNOS is regulated by the SPRY domain-containing SOCS box protein family linking iNOS to the elongin BC-Cul5-Rbx2 E3 ubiquitin ligase complex (2010)
  • Author(s): Tadashi Nishiya, Satoshi Maekawa, Masahiro Fujimuro, Kouetsu Ogasawara, Takashi Uehara, and Soichi Miwa
  • Organizer: The 6^<th> International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric oxide
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] Detection of oxidized ER protein by nitrosative/oxidative stress with a specific antibody (2010)
  • Author(s): Takashi Uehara
  • Organizer: The 6^<th> International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric oxide
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-06-16
• [Book] 一酸化窒素(NO)結合性(S-ニトロシル化)タンパク質の網羅的同定,生化学85(1) (2013)
  • Author(s): 上原 孝
  • Total Pages: 6
• [Book] 小胞体内ニトロシル化による神経変性疾患の発症,脳21 (2013)
  • Author(s): 上原 孝
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 金芳堂
• [Book] タンパク質ニトロシル化による細胞生死調節,実験医学30(17) (2012)
  • Author(s): 上原 孝
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 発癌/神経細胞の生死に関わる細胞内ROSシグナル制御,細胞工学31(2) (2012)
  • Author(s): 鎌田英明,上原 孝
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 秀潤社
• [Book] NOはPI3-キナーゼ-Aktシグナルのスイッチ分子として機能している,実験医学29(18) (2011)
  • Author(s): 上原 孝
  • Total Pages: 4
  • Publisher: 羊土社
• [Book] NO・ニトロソ化シグナルと細胞死,実験医学27(15) (2009)
  • Author(s): 上原 孝
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks] (1)平成23年6月7日掲載,山陽新聞(27面)「NO濃度細胞生死の鍵/脳梗塞新薬に期待」
• [Remarks] (2)平成23年6月7日放送,RSK山陽放送 RSKニュース「脳梗塞に新たな治療の可能性」
• [Remarks] (3)平成23年6月7日放送,KSB瀬戸内海放送 KSBニュース「脳こうそくの治療に期待 世界初の発見」
• [Remarks] (4)平成23年6月7日WEB掲載,東京新聞「細胞生死の鍵はNO,治療応用も」
• [Remarks] (5)平成23年6月7日WEB掲載,福井新聞「細胞生死の鍵はNO,治療応用も」
• [Remarks] (6)平成23年6月16日掲載,朝日新聞(29面)「一酸化窒素濃度 脳細胞生死の鍵」
• [Remarks] (7)平成23年6月17日掲載,科学新聞(4面)「細胞生死の鍵握る一酸化窒素 2面性の作用機構解明 ガンなどの新たな治療薬も」
• [Remarks] (8)平成23年6月19日掲載,読売新聞(31面)「細胞の保護・破壊 濃度次第 一酸化窒素の作用解明」
• [Remarks]
  • URL: http://www.pharm.okayama-u.ac.jp/lab/yakuri/Uehara_Lab/Welcome.html