解説

酵母に見いだした一酸化窒素（NO）の合成制御機構と生理機能
薬にも毒にもなる一酸化窒素の使い方

Vol.55 No.9 Page. 617 - 623 (published date : 2017年8月20日)
那須野 亮1, 吉川 雄樹1, 高木 博史1
  1. 奈良先端科学技術大学院バイオサイエンス研究科
vol55_9

 

概要原稿

一酸化窒素（NO）は拡散性のフリーラジカルであり，生体内において重要なシグナル分子として機能する(1)．哺乳類の細胞内でNO合成酵素（NOS）によってアルギニンと酸素から合成されるNOは，主に医学的な観点からその生理機能が盛んに研究されてきた(2)．その後，哺乳類以外に植物や細菌など多くの生物種においてNOの生理機能が明らかにされつつあるが，高等生物のモデル生物として，また種々の発酵化学産業において重要な酵母に関しては，ゲノム上に哺乳類型NOSのオルソログ遺伝子が保存されておらず，解析は進んでいなかった．本稿では，酵母に見いだしたNOS様活性とその制御機構，およびNOの生理機能について，筆者らの最新の研究成果を交えながら解説する．

リファレンス

  1. 1) T. A. Heinrich, R. S. da Silva, K. M. Miranda, C. H. Switzer, D. A. Wink & J. M. Fukuto: Br. J. Pharmacol., 169, 1417 (2013).
  2. 2) J. Santolini: J. Inorg. Biochem., 105, 127 (2011).
  3. 3) S. H. Francis, J. L. Busch, J. D. Corbin & D. Sibley: Pharmacol. Rev., 62, 525 (2010).
  4. 4) D. A. Wink, H. B. Hines, R. Y. Cheng, C. H. Switzer, W. Flores-Santana, M. P. Vitek, L. A. Ridnour & C. A. Colton: J. Leukoc. Biol., 89, 873 (2011).
  5. 5) S. Takahashi & H. Yamasaki: FEBS Lett., 512, 145 (2002).
  6. 6) M. H. Siddiqui, M. H. Al-Whaibi & M. O. Basalah: Protoplasma, 248, 447 (2011).
  7. 7) K. Shatalin, I. Gusarov, E. Avetissova, Y. Shatalina, L. E. McQuade, S. J. Lippard & E. Nudler: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 1009 (2008).
  8. 8) B. A. Patel, M. Moreau, J. Widom, H. Chen, L. Yin, Y. Hua & B. R. Crane: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 18183 (2009).
  9. 9) R. Radi: Acc. Chem. Res., 46, 550 (2013).
  10. 10) T. Sawa, M. H. Zaki, T. Okamoto, T. Akuta, Y. Tokutomi, S. Kim-Mitsuyama, H. Ihara, A. Kobayashi, M. Yamamoto, S. Fujii et al.: Nat. Chem. Biol., 3, 727 (2007).
  11. 11) L. M. Baker, P. R. Baker, F. Golin-Bisello, F. J. Schopfer, M. Fink, S. R. Woodcock, B. P. Branchaud, R. Radi & B. A. Freeman: J. Biol. Chem., 282, 31085 (2007).
  12. 12) U. Förstermann & W. C. Sessa: Eur. Heart J., 33, 829, 837a (2012).
  13. 13) I. Gusarov, M. Starodubtseva, Z. Q. Wang, L. McQuade, S. J. Lippard, D. J. Stuehr & E. Nudler: J. Biol. Chem., 283, 13140 (2008).
  14. 14) N. J. Watmough, G. Butland, M. R. Cheesman, J. W. Moir, D. J. Richardson & S. Spiro: Biochim. Biophys. Acta, 1411, 456 (1999).
  15. 15) S. Shiva: Nitric Oxide, 22, 64 (2010).
  16. 16) P. R. Castello, P. S. David, T. Mcclure, Z. Crook & R. O. Poyton: Cell Metab., 3, 277 (2006).
  17. 17) J. M. Fukuto, S. J. Carrington, D. J. Tantillo, J. G. Harrison, L. J. Ignarro, B. A. Freeman, A. Chen & D. A. Wink: Chem. Res. Toxicol., 25, 769 (2012).
  18. 18) P. R. Gardner, A. M. Gardner, L. A. Martin & A. L. Salzman: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 10378 (1998).
  19. 19) R. I. Astuti, R. Nasuno & H. Takagi: Appl. Microbiol. Biotechnol., 100, 9483 (2016).
  20. 20) S. Zhou, T. Narukami, S. Masuo, M. Shimizu, T. Fujita, Y. Doi, Y. Kamimura & N. Takaya: Nat. Chem. Biol., 9, 657 (2013).
  21. 21) R. N. Kanadia, W. N. Kuo, M. Mcnabb & A. Botchway: Biochem. Mol. Biol. Int., 45, 1081 (1998).
  22. 22) B. Almeida, S. Buttner, S. Ohlmeier, A. Silva, A. Mesquita, B. Sampaio-Marques, N. S. Osório, A. Kollau, B. Mayer, C. Leão et al.: J. Cell Sci., 120, 3279 (2007).
  23. 23) J. W. Kang, N. Y. Lee, K. C. Cho, M. Y. Lee, D. Y. Choi, S. H. Park & K. P. Kim: Proteomics, 15, 580 (2015).
  24. 24) C. Kig & G. Temizkan: Protoplasma, 238, 59 (2009).
  25. 25) A. Nishimura, N. Kawahara & H. Takagi: Biochem. Biophys. Res. Commun., 430, 137 (2013).
  26. 26) Y. Yoshikawa, R. Nasuno, N. Kawahara, A. Nishimura, D. Watanabe & H. Takagi: Nitric Oxide, 57, 85 (2016).
  27. 27) D. J. Netz, M. Stümpfig, C. Doré, U. Mühlenhoff, A. J. Pierik & R. Lill: Nat. Chem. Biol., 6, 758 (2010).
  28. 28) L. Vernis, C. Facca, E. Delagoutte, N. Soler, R. Chanet, B. Guiard, G. Faye & G. Baldacci: PLoS ONE, 4, e4376 (2009).
  29. 29) N. Soler, E. Delagoutte, S. Miron, C. Facca, D. Baïlle, B. d’Autreaux, G. Craescu, Y. M. Frapart, D. Mansuy, G. Baldacci et al.: Mol. Microbiol., 82, 54 (2011).
  30. 30) R. Nasuno, M. Aitoku, Y. Manago, A. Nishimura, Y. Sasano & H. Takagi: PLOS ONE, 9, e113788 (2014).
  31. 31) J. F. Davidson, B. Whyte, P. H. Bissinger & R. H. Schiestl: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 5116 (1996).
  32. 32) Z. Zhu, S. Labbé, M. M. Peña & D. J. Thiele: J. Biol. Chem., 273, 1277 (1998).
  33. 33) K. R. Brown, G. L. Keller, I. J. Pickering, H. H. Harris, G. N. George & D. R. Winge: Biochemistry, 41, 6469 (2002).
  34. 34) L. T. Jensen & D. R. Winge: EMBO J., 17, 5400 (1998).
  35. 35) R. I. Astuti, D. Watanabe & H. Takagi: Nitric Oxide, 52, 29 (2016).
  36. 36) W. C. Liu, H. M. Yuan, Y. H. Li & Y. T. Lu: FEMS Yeast Res., 15, fov051 (2015).
  37. 37) Y. Sasano, Y. Haitani, K. Hashida, I. Ohtsu, J. Shima & H. Takagi: Microb. Cell Fact., 11, 40 (2012).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。