発がんに関与する活性酸素生成型NADPHオキシダーゼ活性化の分子機構

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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癌細胞の増殖・浸潤に関与すると考えられている。活性酸素生成型NADPH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ことから食細胞NADPHオキシダーゼとも呼ばれるが、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>とp67^<phox>:各々がSH3ドメインをもつ)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>と相互作用する必要がある。私達はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成16年度は以下のような成果を得た。(1)食細胞オキシダーゼ(gp91^<phox>)活性化に必要なp47^<phox>とp22^<phox>の結合はp47^<phox>のSH3ドメインによる新規な認識様式によるものであること、この認識様式がオキシダーゼ活性化に必須であることを示し、更に、p47^<phox>-p22^<phox>複合体の立体構造をNMRにより決定した。(2)p47^<phox>のSH3よりも更にN末に存在する3アミノ酸が、p47^<phox>のp22^<phox>との結合や膜移行には必要ではないが、gp91^<phox>の活性化に必須であることを明らかにした。(3)NADPHオキシダーゼ(Nox)ファミリー(gp91^<phox>ホモログ)の1つNox1(大腸上皮細胞において局所感染防御に関与すると考えられる)の活性化において、低分子量Gタンパク質RacがNoxa1(私共が同定・クローニングした新規p67^<phox>のホモログ)に結合することでNox1を正に調節することを示した。(4)Nox3(Noxの1つ)は、p22^<phox>とヘテロダイマーを形成して恒常的にスーパーオキシドを生成すること、その活性にはRacは必要でないことを明らかにした。