大気中反応物質により非意図的な化学修飾を受けたタンパク質の生体内運命

大气反应物无意中发生化学修饰的蛋白质的体内命运

• 批准号: 21659154
• 负责人: 熊谷 嘉人
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659154/
• 关键词: 親電子シグナル; C-S切断酵素; 共有結合; レドックスセンサー; キノン系化合物

1,2-ナフトキノン(1,2-NQ)曝露で観察されるヒト肺上皮由来A549細胞内タンパク質との共有結合と時間依存的な減少は、オートファジーの阻害剤であるクロロキン前処置で顕著に阻害された。このことは、細胞内で親電子修飾を受けたタンパク質の一部はオートファジーで速やかに分解されることを示唆している。一方、昨年度の成果より、1,2-NQにより化学修飾を受けたタンパク質の一部がグルタチオン(GSH)によりS-トランスアリル化されるタンパク質が存在することを見出した。そこで、A549細胞を事前にGSHの枯渇剤であるBSOを(前)処置してから1,2-NQを曝露し、2次元電気泳動とMALDI-TOF/MS分析で標的タンパク質を同定した。その結果、BSO処置で1,2-NQの共有結合が増加する25.7kDaタンパク質をペプチドマスフラグメント解析した結果、ユビキチンC末端加水分解酵素Ubiquitin carboxyterminalhydrolase L1(UCH-L1)であった。非細胞系において、精製したヒトUCH-L1と1,2-NQ(100μM)を反応させると、本酵素活性は36%阻害された。同条件下において、1分子当たり2つの1,2-NQが結合しており、その結合部位はCys152とCys220であった。そこで、1,2-NQをあらかじめ結合させたUCH-L1にGSH(5mM)を反応させたところ、濃度・時間依存的に1,2-NQの結合量は減少し、消失した本活性は有意に回復した。さらに、反応上清中には1,2-NQのGSH結合体であるGS-NQの生成が認められた。以上より、UCH-L1は自身への親電子修飾を生理的濃度のGSHを利用してS-トランスアリル化を触媒するタンパク質であることが明らかとなった。

1,2-NQ (1,2-NQ) exposure was observed in the lung epithelium derived from A549 cells. The time-dependent decrease in intracellular protein binding and the inhibition of protein binding were observed before treatment. This is the first time that the cell has been modified by electrophiles, and part of it has been modified by electrophiles. The results of the previous year were as follows: 1, 1,2-NQ, GSH, GSH, A549 cells were subjected to GSH depletion, BSO treatment, 1,2-NQ exposure, 2D electrophoresis, and MALDI-TOF/MS analysis. The results showed that the binding of 1,2-NQ to BSO increased by 25.7 kDa, and the C-terminal hydrolytic enzyme Ubiquitin carboxyterminalhydrolase L1(UCH-L1) increased by 25.7 kDa. In non-cell lines, UCH-L1 and 1,2-NQ(100μM) were purified and the enzyme activity was inhibited by 36%. Under the same conditions, 1 molecule is bound to Cys152 to Cys220. The binding of 1,2-NQ to UCH-L1 decreased and disappeared in a concentration-time dependent manner. The production of 1,2-NQ and GSH conjugates in the supernatant was investigated. UCH-L1 has been shown to be a catalyst for electrophilic modification of its own body at physiological concentrations.

项目成果

Cellular proteins regulating electrophile signaling

调节亲电子信号传导的细胞蛋白

• 发表时间: 2009
• 作者: 織田順;他;熊谷嘉人
• 通讯作者: 熊谷嘉人

地球規模におけるヒ素汚染の現状

全球范围砷污染现状

• 发表时间: 2010
• 期刊: ファルマシア
• 作者: R. R. Giri;ら;林泰一;T.Kawano;Nomura T.;Okamoto M;安孫子ユミ
• 通讯作者: 安孫子ユミ

大気中親電物質によるレドックスセンサーの翻訳後修飾

大气亲电子试剂对氧化还原传感器的翻译后修饰

• 发表时间: 2009
• 作者: 清水智治;遠藤善裕;目片英治;龍田健;来見良誠;谷徹;ほか;熊谷嘉人
• 通讯作者: 熊谷嘉人

親電子物質による翻訳後修飾とそれを制御する因子

亲电子试剂及其控制因素的翻译后修饰

• 发表时间: 2009
• 作者: Kudo;K.;Nagura;Y.;Kasahara;J.;Sasamoto;Y.;and Matsuo;A.;熊谷嘉人
• 通讯作者: 熊谷嘉人

Immunochemical method to detect proteins that undergo selective modification by 1,2-naphthoquinone derived from naphthalene through metabolic activation

• DOI: 10.2131/jts.35.843
• 发表时间: 2010-12-01
• 期刊: JOURNAL OF TOXICOLOGICAL SCIENCES
• 影响因子: 2
• 作者: Miura, Takashi;Kumagai, Yoshito
• 通讯作者: Kumagai, Yoshito