ヌクレオレドキシンによる解糖系酵素ホスホフルクトキナーゼ－1の制御

核氧还蛋白对糖酵解酶磷酸果糖激酶-1 的调节

• 批准号: 11J00807
• 负责人: 林 達也
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00807/
• 关键词: ヌクレオレドキシン; ホスホフルクトキナーゼ-1

Nucleoredoxin(NRX)は酸化還元酵素Thioredoxinファミリーの一つであり、Wnt/βカテニン経路をレドックス依存的に制御していることが明らかとなっている。これまでのところ、私はNRXの新規結合蛋白質として、解糖系で律速反応を触媒する酵素Phosphofructohnase-1(PFK-1)を同定しており、細胞内にNRXやPFK-1を強制発現させた場合だけでなく、内在性のNRXやPFK-1においても複合体形成を確認することができていた。さらに、NRX遺伝子が欠損したマウス胎児由来の繊維芽細胞(MEF)と野生型MEFを用いてPFK-1の酵素活性を行ったところ、NRX欠損MEFでは野生型MEFに比べPFK-1の活性が抑制されていることを明らかにしていた。そこで、今回の研究では、PFK-1活性の低下が細胞にどのような影響を与えているかについて調べた。まず初めに、PFK-1が解糖系の律速酵素であることから、解糖系もしくはその下流で産生されるATPの量に変化がみられると考え測定を行ったところ、NRX欠損型MEFでは野生型MEFに比べATP量が低下していることが明らかになった。次に、先行文献において解糖系の低下はペントースリン酸経路の亢進をもたらすことが明らかになっていることから、NRX欠損型もしく野生型MEFを用いてペントースリン酸経路の代謝産物であるNADPH、還元型グルタチオンの量に着目して測定を行った結果、NRX欠損型MEFでは野生型MEFに比べNADPH、還元型グルタチオンの量が増加していることが明らかになった。さらに、これらの代謝産物の増加は酸化ストレスに対する耐性を増加させる可能性が考えられるため、過酸化水素処理を行うことで酸化ストレス耐性を評価したところ、NRX欠損型では野生型MEFに比べ酸化ストレスに対する耐性が増加していることが明らかになった。これらの結果より、NRXはPFK-1の制御を通して細胞内の恒常性維持に寄与している可能性が考えられる。

核氧化氧合素（NRX）是氧化还原酶的硫氧还蛋白家族之一，已证明它是氧化还原依赖性调节的Wnt/β-catenin途径。到目前为止，我已经确定了磷酸果糖HHASE-1（PFK-1），该酶催化糖酵解系统中的速率限制反应是NRX的新型结合蛋白，并且能够确认NRX和PFK-1不仅在细胞中表达的NRX和PFK-1时，还可以在内源性NRX和NRX和PFK-1中表达。此外，当使用PFK-1使用小鼠缺陷小鼠基因和野生型MEF的成纤维细胞（MEF）进行酶活性时，与野生型MEF相比，PFK-1的活性在NRX缺陷MEF中抑制了PFK-1的活性。因此，在这项研究中，我们研究了PFK-1活性的降低如何影响细胞。首先，由于PFK-1是用于糖酵解的限速酶，我们认为在糖酵解或下游中产生的ATP量会发生变化，并进行了测量，并且揭示了NRX缺陷MEF中的ATP量低于Will-wild-ty-type mefs。接下来，由于先前的文献表明糖酵解的降低会导致五旬节磷酸盐途径增强，因此我们使用NRX缺乏和野生型MEF来测量NADPH的量并减少谷胱甘肽，这是NRX-DEFEFS-MEFFIFS-MEFFIFS-FERFARTE的五角形代谢物，并发现了增加的NRX磷酸盐。野生型MEF。此外，由于这些代谢产物的增加可能会增加对氧化应激的抗性，因此当通过进行过氧化氢处理评估氧化应激时，与野生型MEF相比，NRX缺陷型中氧化应激的耐药性增加了。这些结果表明，NRX可能会通过调节PFK-1来维持细胞内稳态。