NOによる細胞傷害へのグリオキサラーゼIの関与

乙二醛酶 I 参与 NO 诱导的细胞损伤

• 批准号: 12771415
• 负责人: 光本 篤史
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12771415/
• 关键词: 一酸化窒素; S-ニトロソグルタチオン; グリオキサラーゼI; グルタチオン; メチルグリオキサール; 2次元電気泳動; プロテオミクス; 血管内皮細胞

申請者はヒト細胞内の糖代謝で派生する毒性物質メチルグリオキサールを解毒する酵素、グリオキサラーゼI(Glo I)がNO特異的かつ可逆的に酸化修飾され不活性化されることを蛋白質の2次元電気泳動法を用いた解析から見い出してきた。本年度、Glo IとNOとのin vitroでの反応性について検討した結果、NO単独では反応せず、NOとグルタチオン(GSH)の付加体であるS-ニトロソグルタチオン(GSNO)と相互作用することを明かにした。また競合阻害剤の存在下ではその反応が完全に抑制されることから、Glo IとGSNOとの相互作用には酵素の気質認識部位が強く関与していることが示された。この結果はGlo Iがグルタチオン誘導体を基質とすることから、相互作用の場が基質認識部位である可能性を示している。細胞内GSHを1%以下に枯渇した条件ではNOに対するGlo Iの反応性が消失した。また細胞膜透過型のGlo I競合阻害剤によりGlo IのNO応答性は消失した。以上のことから、NOは細胞内でGSHと結合してGSNOとなり、Glo Iと反応するものと考えられる。さらにNOの作用点を明かにするため、ヒトGlo I遺伝子のcDNAクローニングを行った。NOによる構造修飾が還元可逆的であることから、システイン残基(Cys)の寄与を考え、全部で4つのCysをそれぞれセリン(Ser)に変えたミュータントを作成した。現在までに、cDNAクローニングを終了し、シークエンサーにて配列を確認した。今後、組み換え蛋白質を発現精製し、NOに対する反応性を検討することによって、NOに対する作用点とその修飾構造について明かにしていく予定である。

The applicant is responsible for the analysis of toxic substances derived from intracellular carbohydrate metabolism, enzymes, NO-specific enzymes, reversible acidification modifications and inactivation of proteins by two-dimensional electrokinetic analysis. This year, Glo I and NO in vitro reaction in the middle of the study results, NO alone in the reaction, NO and GSH (GSH) additive, S-N-S (GSNO) and interaction between the results are clear. In the presence of a competing inhibitor, the enzyme is completely inhibited by the interaction between Glo I and GSNO. The results show the possibility of recognizing the site of the interaction between the two substrates. The intracellular GSH concentration is below 1%, and the Glo I activity disappears when NO is present. The Glo I response to Glo I was eliminated. GSH binding to NO, Glo I binding to GSH, Glo I binding to NO, Glo I binding to GSH, Glo I binding to GSH, Glo I binding to NO, Glo I binding to GSH, Glo I The site of action of NO was identified and the cDNA library of Glo I gene was established. NO structure modification is reversible, and all 4 Cys residues (Cys) are prepared. Now, the cDNA library has been completed, and the configuration has been confirmed. In the future, the structure of protein development, purification, NO reaction, reaction

项目成果

Mitsumoto A. et al.: "Glyoxalase I is a novel nitric oxide responsive protein"Biochem.J.. 344. 837-844 (1999)

Mitsumoto A. 等人：“乙二醛酶 I 是一种新型一氧化氮响应蛋白”Biochem.J. 344. 837-844 (1999)

Mitsumoto A. et al.: "Nitric oxide inactivates glyoxalase I in cooperation with glutathione"J.Biochem.. 128. 647-654 (2000)

Mitsumoto A. 等人：“一氧化氮与谷胱甘肽配合使乙二醛酶 I 失活”J.Biochem.. 128. 647-654 (2000)

Mitsumoto A. et al.: "Involvement of glyoxalase I in NO-induced oxidative stress"J.Health Sci.. 45(6). 367-376 (1999)

Mitsumoto A. 等人：“乙二醛酶 I 参与 NO 诱导的氧化应激”J.Health Sci. 45(6)。

Mitsumoto A. et al.: "Chelation of cellular Cu (I) raised the degree of Glo I inactivation in human endothelial cells upon exposure to S-nitrosoglutathione through stabilization of S-nitrosothiols"Biol.Pharm.Bull.. (accepted). (2001)

Mitsumoto A. 等人：“在暴露于 S-亚硝基谷胱甘肽时，通过稳定 S-亚硝基硫醇，细胞 Cu (I) 的螯合提高了人内皮细胞中 Glo I 失活的程度”Biol.Pharm.Bull..（已接受）。