好中球NADPHオキシダーゼの細胞質から膜への信号変換に関する構造生物学的研究

中性粒细胞NADPH氧化酶胞质至胞膜信号转导的结构生物学研究

基本信息

批准号：
16048201
负责人：
小椋賢治
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16048201/
关键词：
好中球活性酸素タンパク質立体構造

项目摘要

好中球の活性酸素発生系にて活性酸素発生を触媒するNADPHオキシダーゼは細胞質因子と膜タンパクの複合体である.その複合体形成の中心的役割を担う分子間相互作用は,細胞質因子のひとつp47phoxと膜タンパク質サブユニットp22phoxの結合である.活性酸素発生系の休止状態においては,p47phoxのふたつのSH3ドメイン領域(タンデムSH3)は,そのC末端側領域(PBR/AIR)により分子内マスクされp22phoxと結合できないが,PBR/AIR領域内セリン残基のリン酸化により,分子内マスクが解除され,p47phoxのタンデムSH3がp22phoxのプロリンに富む領域(PRR)と結合し,活性酸素発生系がオンになる.本研究課題の目的は,休止状態および活性化状態におけるp47phoxの動的構造をあきらかにすることである.(1)休止状態におけるp47phoxの動的構造p47phoxのタンデムSH3ドメイン+PBR/AIR領域およびタンデムSH3ドメイン領域単独について,X線小角散乱測定をおこない,距離分布関数を算出した.その結果,PBR/AIR領域存在時のp47phoxの分子形状は,全長60Åのコンパクトな球状であるのに対して,PBR/AIR領域非存在時では,全長80Åの延びた立体構造を形成していることがわかった.(2)活性化状態におけるp47phox-p22phox PRRペプチド複合体の溶液中での立体構造p47phoxタンデムSH3ドメインおよびp22phox由来PRRペプチドをモル比1:1にて混合し,タンパク-ペプチド複合体試料を得た.多次元NMRスペクトルを測定し,溶液中での立体構造を決定した.この立体構造では,ふたつのSH3ドメインが,リガンド認識部位を共有するように対向して,p22結合部位を形成していることがわかった.p22ペプチドはPPII型ヘリックスを形成し,さらにC末端側領域ではαヘリックスを形成していた.

NADPH氧化酶是中性粒细胞活性氧生成系统中催化活性氧生成的酶，是细胞质因子和膜蛋白的复合物。在该复合物的形成中起核心作用的分子间相互作用是细胞质因子之一这是p47phox 与膜蛋白亚基p22phox 的结合。在活性氧生成系统p47phox 的静息状态下。 x的两个SH3结构域区域（串联SH3）被其C端区域（PBR/AIR）分子内掩蔽，不能与p22phox结合，而p47phox的串联SH3与富含脯氨酸的区域（PRR）结合； p22phox。本研究的目的是阐明p47phox在静息状态和激活状态下的动态结构（1）p47phox在静息状态下的动态结构p47phox对于串联SH3结构域+PBR/AIR区域和串联SH3结构域区域。单独、小角度 X 射线我们进行了散射测量并计算了距离分布函数，结果表明，在存在 PBR/AIR 区域的情况下，p47phox 的分子形状是一个紧凑的球形，总长度为 60 Å，而在没有 PBR/AIR 区域的情况下。在 AIR 区域，p47phox 的分子形状很紧凑，发现它们在激活状态下形成拉长的三维结构，总长度为 80 Å (2) p47phox-p22phox。溶液中PRR肽复合物的三维结构将p47phox串联SH3结构域和p22phox衍生的PRR肽以1:1的摩尔比混合，得到蛋白质-肽复合物样品，测定内部的三维结构。在这个三维结构中，发现两个SH3结构域彼此面对，从而共享配体识别位点，形成p22结合位点。p22肽形成PPII型螺旋，与C末端区域形成α-螺旋。