一酸化窒素によるS-パルミトイル化修飾酵素抑制機構の解明

一氧化氮对S-棕榈酰化修饰酶的抑制机制的阐明

基本信息

批准号：
22K06858
负责人：
足立直子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

パルミトイル化修飾は、タンパク質の局在や機能を制御する極めて重要な翻訳後脂質修飾である。本研究では、一酸化窒素（NO）がパルミトイル化修飾酵素DHHCタンパク質の生理的な活性抑制因子であることを示す、つまり、NOの下流で基質タンパク質のパルミトイル化修飾が低下し、関連するシグナル伝達経路の応答が変化することを証明する。NOによるDHHC酵素の不活性化メカニズムを解明し、パルミトイル化修飾低下による細胞・臓器の機能変化を明らかにする。更に、敗血症の病態進行に関与するDHHC酵素を同定し、NOによるパルミトイル化修飾の制御がどのように敗血症の進行に関与するかを検討する。最終目標として、敗血症のみならず、NO関連疾患の発症機序への理解を深め、今後の新規治療薬・治療方法の開発への発展を目指している。本年度は提唱した3つの目標の内、①NOによるDHHC酵素活性低下メカニズムの解析、②マクロファージにおけるパルミトイル化修飾抑制が及ぼす機能変化の解明、の二つについて研究を推進した。NO産生モデルとして、マクロファージ培養細胞であるRAW264.7細胞と、マウス由来初代培養活性化マクロファージを用いて細胞レベルでの解析を行った。まず、NOによるDHHC酵素内のS-ニトロシル化修飾をSNO-RAC法により同定した。また、長期的NO暴露によるDHHC酵素の分解を確認した。加えて、NO産生マクロファージ細胞では、DHHC酵素のみならず、脱パルミトイル化酵素LYPLAやABHDsの機能阻害を引き起こし、パルミトイル化ー脱パルミトイル化サイクル自体の低下を引き起こすことを明らかにした。現在、他のパルミトイル化修飾の標的タンパク質が、どのように、マクロファージの機能に関与するのかについて、検討を行っている。

棕榈酰化修饰是控制蛋白质定位和功能的关键翻译后脂质修饰。这项研究表明，一氧化氮（NO）是棕榈酰化修饰的酶DHHC蛋白的生理抑制剂，即表明，NO的棕榈酰化修饰的棕榈酰化修饰是NO的下游降低，并且相关信号通路的响应已改变。我们将通过否阐明DHHC酶失活的机制，并阐明由于棕榈酰化修饰的减少而导致的细胞和器官功能的变化。此外，我们将确定参与败血症进展的DHHC酶，并检查无诱导的棕榈酰化修饰与败血症的发展有关。最终目标是加深我们对败血症的理解，而且还要加深我们对未来无关疾病的机制，并在未来开发新的治疗药物和治疗方法。今年，我们促进了提出的三个目标中的两个：1）对NO降低DHHC酶活性的机制的分析，以及2）阐明巨噬细胞抑制棕榈酰化修饰引起的功能变化。作为无生产的模型，使用RAW264.7细胞，巨噬细胞培养的细胞以及源自小鼠的原代培养激活的巨噬细胞在细胞水平上进行分析。首先，通过SNO-RAC方法鉴定出DHHC酶中的S-亚硝基化修饰。此外，长期未见暴露于DHHC酶的降解。此外，据揭示，没有产生巨噬细胞的细胞不仅会抑制DHHC酶的功能，而且还会抑制depalmitoylation酶lypla和Abhds的功能，从而降低了棕榈酰化 - 二酰二硫二酰二酰化循环本身。目前，我们正在研究其他棕榈酰化改性的靶蛋白如何参与巨噬细胞功能。