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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of SH3ドメインをもつアダプター蛋白質の活性化と高次構造変化のメカニズム
住本 英樹
研究期間: 2001
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概要: 食細胞NADPHオキシダーゼの酵素本体は、細胞膜のシトクロムb_<558>である。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>とp40^<phox>:各々SH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成13年度は以下のような成果を得た。 (1)p40^<phox>は休止時細胞でp67^<phox>と会合している蛋白質であるが、この両者の結合は、新規なドメイン間(p40^<phox>のPCモチーフとp67^<phox>のPB1ドメイン)の全く新しいタイプの蛋白質間相互作用によるものであることを示した。更に、これら新規なドメインが酵母のシグナル伝達蛋白質(Cdc24pとBem1p)にも存在し、酵母のシグナル伝達においても重要な役割を担うことも明らかにするとともに、Bem1pのPB1ドメインの3次構造決定に成功した。p40^<phox>の役割は今まで不明だったが、PB1-PC相互作用によるp67^<phox>との結合を介してp67^<phox>とp47^<phox>の膜移行を促進させ、オキシダーゼ活性化を正に制御していることを明らかにした。 (2)p47^<phox>とp40^<phox>(オキシダーゼの調節因子)のN末領域に新規ドメインを見い出していたが(PX/PB2ドメイン)、更に、P47^<phox>PXドメインの3次構造を決定するとともに、PXドメインがphosphoinositides結合能をもつこと、P47^<phox>のPXドメインはp47^<phox>の膜移行およびオキシダーゼ活性化に必須であることを示した。またp47^<phox>のPXドメインがSH3ドメインとの分子内結合により負に制御されていることを明らかにした。 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of ミクログリア及び神経細胞による活性酸素生成の分子機構
住本 英樹
研究期間: 2002
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概要: ミクログリアによる活性酸素生成を担うのは食細胞NADPHオキシダーゼであるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>,とp40^<phox>:各々SH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。一方、神経細胞による活性酸素生成は主としてNox4(gp91^<phox>のホモログ)が担うと考えられる。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成14年度は以下のような成果を得た。 (1)p47^<phox>のPXドメインのphosphoinositides結合能が、p47^<phox>の膜移行及びオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにし、更に、この脂質結合能はp47^<phox>のリン酸化により誘導されることを示した。 (2)もう1つのオキシダーゼ活性化に必須の蛋白質p67^<phox>はそのC末側SH3ドメインを用いてp47^<phox>と結合するが、この結合が新しい様式のものであることを示し、複合体の立体構造を決定した。 (3)p67^<phox>に恒常的に結合している蛋白質として知られていたp40^<phox>の役割は不明であったが、p40^<phox>はp67^<phox>に結合してp67^<phox>(更にはp47^<phox>)の膜移行を促進することにより、オキシダーゼ活性化を正に制御していることを明らかにした。 (4)新規なオキシダーゼ調節蛋白質であるp41^<nox>(p47^<phox>のホモログ)及びp51^<nox>(p67^<phox>のホモログ)を同定・クローニングした。更に、これらがgp91^<phox>を活性化できることを示した。 (5)Nox4もp22^<phox>と会合していること、その活性化にはPKCが関与することを示した。 続きを見る
3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 感染防御を担う活性酸素生成型食細胞NADPHオキシダーゼ活性化の分子機構
住本 英樹
研究期間: 2002
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概要: NADPHオキシダーゼは活性酸素を生成する酵素であり、生成された活性酸素は感染防御において極めて重要な役割を担う。活性酸素生成型NADPHオキシダーゼのプロトタイプは食細胞に豊富に存在することから食細胞NADPHオキシダーゼとも呼ばれるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>,とp40^<phox>:各々SH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成14年度は以下のような成果を得た。 (1)p47^<phox>のPXドメインのphosphoinositides結合能が、p47^<phox>の膜移行及びオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにし、更に、この脂質結合能はp47^<phox>のリン酸化により誘導されることを示した。 (2)もう1つのオキシダーゼ活性化に必須の蛋白質p67^<phox>はそのC末側SH3ドメインを用いてp47^<phox>と結合するが、この結合が新しい様式のものであることを示し、複合体の立体構造を決定した。 (3)p67^<phox>に恒常的に結合している蛋白質として知られていたp40^<phox>の役割は不明であったが、p40^<phox>はp67^<phox>に結合してp67^<phox> (更にはp47^<phox>)の膜移行を促進することにより、オキシダーゼ活性化を正に制御していることを明らかにした。 (4)新規なオキシダーゼ調節蛋白質であるp41^<nox>(p47^<phox>のホモログ)及びp51^<nox>(p67^<phox>のホモログ)を同定・クローニングした。更に、これらがgp91^<phox>ばかりでなく新規オキシダーゼNox1を活性化できることを示した。 続きを見る
4.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 蛋白質の細胞内局在化における新規リン脂質結合ドメインの役割
住本 英樹
研究期間: 2001
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概要: 私共は、SH3ドメインをもつオキシダーゼ特異的シグナル伝達蛋白質P47^<phox>とp40^<phox>(肩文字のphoxはphagocyte oxidaseを意味する)のN末領域が、出芽酵母の極性決定を担うシグナル伝達蛋白質Bem1pの一部と相同性をもつことに見い出し、PB2(Phox and Bem2)ドメインと命名していたが、P47^<phox>のPB2ドメインがリン脂質結合能(Pl(3)P, Pl(3,4)P2等のphosphoinositidesに特異的)をもち、細胞刺激時のp47^<phox>の膜移行とオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。このように、P47^<phox>が膜移行してオキシダーゼを活性化するためには「SH3を介したp22^<phox>(膜蛋白質: b_<558>の小サブユニット)との結合に加えて「PB2ドメインによる膜リン脂質との結合」も必要なわけである。またp47^<phox>のPB2ドメインの3次構造決定にも成功するとともに、PB2ドメインのphosphoinositides結合能がSH3ドメインとの分子内結合により負に制御されていることを見い出した。一方、P40^<phox>のPB2ドメインは、phosphoinositidesの中でもPl(3)Pに特異的に結合し、細胞内に発現させるとearly endosomeに局在することを明らかにした。さらに、他のendosomeの蛋白質であるVam7やsorting nexin3のPB2ドメインもPl(3)Pに特異的に結合することも示し、PB2ドメインがearly endosomeへの局在に重要なドメインであることを明らかにした。 続きを見る
5.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 癌細胞の増殖・浸潤に関与する活性酸素生成型NADPHオキシダーゼの活性化機構
住本 英樹
研究期間: 2002
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概要: NADPHオキシダーゼは活性酸素を生成する酵素であり、生成された活性酸素は癌細胞の増殖・浸潤に関与すると考えられている。活性酸素生成型NADPHオキシダーゼのプロトタイプは食細胞に豊富に存在することから食細胞NADPHオキシダーゼとも呼ばれるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>,とp40^<phox>:各々SH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成14年度は以下のような成果を得た。 (1)p47^<phox>のPXドメインのphosphoinositides結合能が、p47^<phox>の膜移行及びオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにし、更に、この脂質結合能はp47^<phox>のリン酸化により誘導されることを示した。 (2)もう1つのオキシダーゼ活性化に必須の蛋白質p67^<phox>はそのC末側SH3ドメインを用いてp47^<phox>と結合するが、この結合が新しい様式のものであることを示し、複合体の立体構造を決定した。 (3)p67^<phox>に恒常的に結合している蛋白質として知られていたp40^<phox>の役割は不明であったが、p40^<phox>はp67^<phox>に結合してp67^<phox>(更にはp47^<phox>)の膜移行を促進することにより、オキシダーゼ活性化を正に制御していることを明らかにした。 (4)新規なオキシダーゼ調節蛋白質であるp41^<nox>(p47^<phox>のホモログ)及びp51^<nox>(p67^<phox>のホモログ)を同定・クローニングした。更に、これらがgp91^<phox>ばかりでなく新規オキシダーゼNox1を活性化できることを示した。 続きを見る
6.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 生体防御を担う活性酸素生成型食細胞NADPHオキシダーゼの活性化の分子機構 — Molecular mechanism for activation of the reactive-oxygen-species-producing phagocyte NADPH oxidaae that is involved in host defense
住本 英樹 ; SUMIMOTO Hideki
研究期間: 2002-2003
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概要: NADPHオキシダーゼは活性酸素を生成する酵素であり、生成された活性酸素は生体防御において極めて重要な役割を担う。活性酸素生成型NADPHオキシダーゼのプロトタイプは食細胞に豊富に存在することから食細胞NADPHオキシダーゼとも呼ばれるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>,とp40^<phox>:各々がSH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、以下のような成果を得た。 (1)p47^<phox>-p22^<phox>間の結合様式について詳細に検討し、p47^<phox>の2つのSH3ドメインがp22^<phox>の1つのプロリン・リッチ領域を挟み込むように認識し、この認識様式がオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。 (2)p47^<phox>のPXドメインのホスホイノシチド結合能が、p47^<phox>の膜移行及びオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。 (3)p67^<phox>はそのC末側SH3ドメインを用いてp47^<phox>と結合するが、この結合が新しい様式のものであることを示し、複合体の立体構造を決定した。 (4)p40^<phox>がp67^<phox>に結合してp67^<phox>(更にはp47^<phox>)の膜移行を促進することにより、オキシダーゼ活性化を正に制御していることを明らかにした。 (5)p41^<nox>(p47^<phox>のホモログ)及びp51^<nox>(p67^<phox>のホモログ)を同定・クローニングし、これらがgp91^<phox>と新規オキシダーゼNox1を活性化できることを示した。 続きを見る
7.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 感染防御を担う活性酸素生成型食細胞NADPHオキシダーゼ活性化の分子機構
住本 英樹
研究期間: 2003
本文を見る:
概要: NADPHオキシダーゼは活性酸素を生成する酵素であり、生成された活性酸素は感染防御において極めて重要な役割を担う。活性酸素生成型NADPHオキシダーゼのプロトタイプは食細胞に豊富に存在することから食細胞NADPHオキシダーゼとも呼ばれるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>,とp40^<phox>:各々がSH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成15年度は以下のような成果を得た。 (1)p47^<phox>は、1つには、刺激依存性にp22^<phox>と結合してオキシダーゼ活性化に関与する。このp47^<phox>-p22^<phox>間の結合様式について詳細に検討し、p47^<phox>の2つのSH3ドメインがp22^<phox>の1つのプロリン・リッチ領域を挟み込むように認識し、この認識様式がオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。 (2)p47^<phox>のPXドメインのホスホイノシチド結合能が、p47^<phox>の膜移行及びオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにし、更に、このホスホイノシチド結合能はp47^<phox>のリン酸化により誘導されることを示した。 (3)大腸上皮細胞において、局所感染防御に関与すると考えられる新規NADPHオキシダーゼNox1の活性化機構について検討し、その活性化には、私共が同定・クローニングした新規p47^<phox>のホモログ(p41^<nox>)、p67^<phox>のホモログ(p51^<nox>)及び低分子量Gタンパク質Racが必要であることを明らかにした。 続きを見る
8.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 発がんに関与する活性酸素生成型NADPHオキシダーゼ活性化の分子機構
住本 英樹
研究期間: 2003
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概要: NADPHオキシダーゼは活性酸素を生成する酵素であり、生成された活性酸素は癌細胞の増殖・浸潤に関与すると考えられている。活性酸素生成型NADPHオキシダーゼのプロトタイプは食細胞に豊富に存在することから食細胞NADPHオキシダーゼとも呼ばれるが、その酵素本体は膜蛋白質gp91^<phox>であり、p22^<phox>と会合してシトクロムb_<558>を形成している。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>,とp40^<phox>:各々がSH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成15年度は以下のような成果を得た。 (1)p47^<phox>は、1つには、刺激依存性にp22^<phox>と結合してオキシダーゼ活性化に関与する。このp47^<phox>-p22^<phox>間の結合様式について詳細に検討し、p47^<phox>の2つのSH3ドメインがp22^<phox>の1つのプロリン・リッチ領域を挟み込むように認識し、この認識様式がオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。 (2)p47^<phox>のPXドメインのホスホイノシチド結合能が、p47^<phox>の膜移行及びオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにし、更に、このホスホイノシチド結合能はp47^<phox>のリン酸化により誘導されることを示した。 (3)新規な活性酸素生成型NADPHオキシダーゼの1つであるNox1の活性化機構について検討し、その活性化には、私共が同定・クローニングした新規p47^<phox>のホモログ(p41^<nox>)、p67^<phox>のホモログ(p51^<nox>)及び低分子量Gタンパク質Racが必要であることを明らかにした。 続きを見る
9.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of ロイコトリエンB_4の代謝に関する研究
住本 英樹
研究期間: 1987
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10.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 活性酸素シグナル生成系の制御機構の解明 — Regulatory mechanism for systems generating reactive-oxygen signals
住本 英樹 ; SUMIMOTO Hideki
研究期間: 2008-2012
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概要: 本研究は、活性酸素を生成する酵素であるNADPHオキシダーゼ(Nox)ファミリーの活性化制御機構の時間的空間的な全体像を明らかするものである。 平成23年度は、「Noxの活性発現に必要なタンパク質p22^<phox>とNoxとの結合様式」の解析を行い、Noxは膜貫通領域の2カ所を用いてp22^<phox>と結合することを明らかにし、この領域のアミノ酸置換を用いた実験により、今まで説明がつかなかった慢性肉芽腫症(食細胞Nox系が欠損する遺伝病)の症例の一部が説明可能になった。これは炎症などの病態解明に重要な知見を与えると考えられる結果である。更に、「Noxの各領域の役割」についてNoxのキメラタンパク質を用いて解析し、「NoxのN末膜貫通領域がNox2型であるかNox4型であるかによって、primary productとして生成される活性酸素の種類が決定されること」を明らかにするとともに、「Nox活性化タンパク質(p47^<phox>やp67^<phox>等)による調節を受けるかあるいは恒常的に活性酸素を生成するか否かを決めているのはC末細胞質領域であること」を示した。また、Nox2、p67^<phox>、Racの3者複合体の大量精製系を確立し結晶化を行った。Noxは膜上で均一に存在するのではなく、例えば遊走中の好中球ではNox2はその前方でのみ活性化されるし、Nox1は上皮細胞のapical側の細胞膜にのみ発現している。この様に、Noxの活性化は細胞の極性形成と強くcoupleしている。この細胞極性形成に必要な進化的に保存されたタンパク質であるmInscとLGNの複合体の結晶構造を2.6Aの解像度で決定した。LGNは8つのTPRモチーフをもちこれらがsuperhelixを形成しているが、そのsuperhelixの内側の凹面に沿ってmInscが結合することが明らかとなった。 続きを見る