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：
17048001
负责人：
小椋賢治
金额：
$ 3.26万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

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(D47Dhox, p67phox, p40phox)と膜タンパク質(gp91phox, p22phox)の複合体である.NADPHオキシダーゼの活性化には,それぞれの因子の立体構造変化,および,それにより誘起される分子間相互作用の再構成が必須である.研究代表者は,細胞質因子タンパク質と膜タンパク質間において,オキシダーゼ活性化のシグナルが分子間でどのように伝達されていくのか,という間題点に関して,X線結晶構造解析およびNMRの手法を用いて,立体構造およびダイナミクスの見地からの解明を目指している.p47phoxの分子認識機構(論文1および2)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質の複合体である.活性酸素発生系の休止状態においては,細胞質因子p47phoxは分子内マスクされており,膜タンパク質p22phoxと結合できないが,細胞刺激にともない分子内マスクが解除され,p22phoxと結合し,活性酸素を発生できるようになる.研究代表者らは,核磁気共鳴の手法を用いて,活性化状態におけるp47phoxの立体構造を解析した.その結果,活性化状態の複合体立体構造において,p22phoxに関して従来考えられていた相互作用必須領域よりもC未端側に10アミノ酸残基程度延長した領域がp47phox-p22phoxタンパク質間相互作用に重要であることがわかった.

NADPH氧化酶，催化中性粒细胞活性氧生成系统中活性氧的生成，由细胞质因子（D47Dhox、p67phox、p40phox）和膜蛋白（gp91phox、 NADPH氧化酶的激活需要每个因子的构象变化以及由此引起的分子间相互作用的重组氧化酶激活信号如何在蛋白质和膜蛋白之间的分子之间传递。利用 X 射线晶体学和核磁共振技术，我们旨在从三维结构和动力学的角度阐明 p47phox 的行为问题。 p47phox 的分子识别机制（论文 1 和 2）中性粒细胞 NADPH 氧化酶，催化 NADPH 的生成。活性氧产生系统中的活性氧，是细胞质因子和膜蛋白的复合体。在活性氧生成系统的休眠状态下，细胞质因子p47phox被分子内掩蔽，不能与膜蛋白p22phox结合，但在细胞刺激时，分子内掩蔽被释放，它与p22phox结合，并变得活跃。正在使用核磁共振技术来产生氧气。我们分析了有性化状态下的 p47phox 的三维结构，结果发现，激活状态下的 p47phox 的三维结构比之前的基本相互作用区域向 C 端延伸了约 10 个氨基酸残基。发现该区域对于 p47phox-p22phox 蛋白质-蛋白质相互作用很重要。