バクテリアからヒトに保存されたS-ニトロソチオールの代謝酵素
1Howard Hughes Medical Institute, Duke Medical Center, North Carolina 27710, USA.
Nature
|March 22, 2001
まとめ
グルタチオン依存型ホルムアルデヒド脱水素酵素はGSNO還元酵素として作用し,S-ニトロソチオール (SNO) を制御し,細胞をニトロゼーション性ストレスから保護します. この酵素は,種間のSNOホメオスタシスの維持に不可欠です.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 分子生物学は分子生物学である.
- 細胞生物学 細胞生物学
背景:
- 窒素酸化物 (NO) 生物学には,S-ニトロソチオール (SNOs) が細胞信号伝達と宿主防御において重要な役割を果たす多様なNO関連分子が含まれています.
- 細胞がSNOレベルを調節し,SNO媒介による損傷から保護するメカニズムは,依然としてほとんど特徴づけられていない.
研究 の 目的:
- S-ニトロスグルタチオン (GSNO) を代謝する酵素を特定し,特徴づけること.
- ニトロゼーション性ストレスから細胞を保護するGSNO代謝の生理学的役割を明らかにする.
主な方法:
- エシェリキア・コライ,サッカロマイセス・セレヴィセア,マウスマクロファージからGSNOを代謝する活性の浄化.
- 基板の特異性および活性を決定する酵素測定法.
- 特定された酵素の in vivo 機能を評価するために,酵母とマウスの遺伝子消去研究.
- 野生型および突然変異の生物における細胞SNOレベルとニトロゼーションストレスに対する感受性の評価.
主要な成果:
- 単一の酵素であるグルタチオン依存型フォーマルデヒド脱水素酵素は,GSNOを代謝する主な活性として特定されました.
- この酵素は"GSNO還元酵素"と呼ばれ,GSNOに対する特異性が高く,GSNOとS-ニトロシル化タンパク質の細胞内レベルを制御します.
- 酵母とマウスのGSNO還元酵素遺伝子の削除により,細胞内GSNOとタンパク質SNOレベルが上昇しました.
- 変異した酵母細胞は,窒素性ストレスに対する感受性が高く,酸化性ストレスに対する正常な耐性を示した.
結論:
- GSNO還元酵素は,細菌から人間に進化的に保存された酵素です.
- この酵素は,細胞内のS-ニトロソチオールホメオスタシスの維持に不可欠です.
- GSNO還元酵素は,ニトロゼーション性ストレスから生物を保護する上で重要な役割を果たします.
