血管における一酸化窒素媒介シグナル伝達の新規原理を発表(Researchers present novel principle for nitric oxide-mediated signalling in blood vessels)

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2023-09-14 カロリンスカ研究所(KI)

◆一酸化窒素(NO)は生理学的プロセスで信号物質として働くことが知られていますが、新たな研究により、NO分子自体ではなく、NOが血管内皮で生成されてから鉄原子を含む複合体である「NO-ferroheme」と結合することで安定化し、血管を拡張させる信号伝達メカニズムが提唱されました。
◆これにより、NO-ferrohemeは実際に血管を拡張し、信号伝達カスケードを活性化することが確認されました。今後の課題は、内皮細胞で生成される内因性のNO-ferrohemeが本当に信号物質であることを確認し、その体内での合成メカニズムを詳細に理解することです。

<関連情報>

NO-フェロヘムは血管系におけるシグナル伝達体である NO-ferroheme is a signaling entity in the vasculature

Andrei L. Kleschyov,Zhengbing Zhuge,Tomas A. Schiffer,Drielle D. Guimarães,Gensheng Zhang,Marcelo F. Montenegro,Angela Tesse,Eddie Weitzberg,Mattias Carlström & Jon O. Lundberg
Nature Chemical Biology  Published:14 September 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s41589-023-01411-5

figure 1

Abstract

Despite wide appreciation of the biological role of nitric oxide (NO) synthase (NOS) signaling, questions remain about the chemical nature of NOS-derived bioactivity. Here we show that NO-like bioactivity can be efficiently transduced by mobile NO-ferroheme species, which can transfer between proteins, partition into a hydrophobic phase and directly activate the sGC–cGMP–PKG pathway without intermediacy of free NO. The NO-ferroheme species (with or without a protein carrier) efficiently relax isolated blood vessels and induce hypotension in rodents, which is greatly potentiated after the blockade of NOS activity. While free NO-induced relaxations are abolished by an NO scavenger and in the presence of red blood cells or blood plasma, a model compound, NO-ferroheme-myoglobin preserves its vasoactivity suggesting the physiological relevance of NO-ferroheme species. We conclude that NO-ferroheme behaves as a signaling entity in the vasculature.

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