Our study on the metal binding process in SOD1 has been published in Free Radical Biology and Medicine (IF = 7.376). SOD1 is a homodimer, each subunit of which binds a copper and zinc ion; however, the protein isolated from the tissue samples of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) has been known to contain those metal ions with their abnormal stoichiometry. To investigate how copper/zinc ions are distributed to the metal binding sites of SOD1, we collaborated with Prof. Satoko Akashi and Dr. Michiko Tajiri from Yokohama City University and examined the metal binding status of SOD1 in vitro. We then found that the intra-subunit disulfide bond in SOD1 plays a key role in the binding of the right metal in the right place (namely, a copper ion at the copper-binding site and a zinc ion at the zinc-binding site). Our results will give us a hint to understand the pathological changes of SOD1 in ALS. Please check this in more detail.
SOD1の金属イオン結合に関する私たちの研究が、Free Radical Biology and Medicine (IF = 7.376)に掲載されました。SOD1はホモ二量体として存在する金属タンパク質で、それぞれのサブユニットでは、活性部位として機能する銅イオンを結合するとともに、タンパク質構造の安定化を担う亜鉛イオンが結合します。一方、生体試料から単離・精製すると、化学量論量とは異なる割合で銅・亜鉛イオンを結合しているSOD1（金属異常型）が得られることがよくあります。特に、筋萎縮性側索硬化症（ALS）では、SOD1と金属イオンとの結合親和性が低下し、タンパク質構造の異常化（ミスフォールド）が進行することで、疾患が発症するのではないかと提案されています。そこで、横浜市立大学の明石知子教授・田尻道子博士と共同研究を進め、銅・亜鉛イオンがSOD1分子内にどのように分布して結合しているのかをネイティブ質量分析により検討したところ、それぞれの金属イオンがそれぞれの結合部位に正確に結合するには、SOD1に保存されたジスルフィド結合が還元されている必要があることがわかりました。つまり、ALSに見られる金属異常型SOD1は、ジスルフィド形成の制御異常によって生じると考えられ、特に、細胞内レドックスの状態変化がALSの発症に関与しているのではないかと推察されます。詳しくはこちらをご覧ください。
