-スーパーオキシドディスムターゼ提供:脳科学辞典(SOD1から転送)これは、このページの承認済み版であり、最新版でもあります。SOD1スーパーオキシドディスムターゼは、スーパーオキシドアニオンラジカルを酸素と過酸化水素に変換する抗酸化酵素であり、生体を酸化ストレスから守る役目を果たしている。来たし、家族性ALSの20%に存在する。変異SOD1を高発現させたマウスはALS症状を示すが、SOD1を欠損させたマウスはALSとは異なる表現型を示すことから、酵素活性ではなく、SOD1タンパク質自体のミスフォールディングや凝集化がALS発症に関与する可能性が考えられている。銅と亜鉛を含有するSOD(SOD1)は1969年にMcCordとFridovichによって同定された[1]。1930年代にウシの肝臓やヒト血液等から精製されていた薄青色の機能不明な銅タンパク質が見出されていたが、これらの銅タンパク質とSOD1が同一のタンパク質であることが触媒機構とともに証明された[1]。kDa)(図1A)で、あらゆる細胞に存在するが、特に肝臓と赤血球に多く発現している。1970年にマンガンを含むMn-SOD(SOD2)が大腸菌で発見され[2]、ニワトリ肝臓からも精製された[3]。kDa)で、あらゆる細胞のミトコンドリアマトリックスに存在している。1973年には鉄を含有するFe-SODが大腸菌中で発見された[4]。Fe-SODは最も古い形のSODと考えられている。SOD3)が発見された[5][6]]。kDa)で、SOD1と60%の相同性を持ち、ヘパリン結合性の糖タンパク質である。立体構造もSOD1ダイマーを2つ重ね合わせた構造を有するが、血管内皮細胞や気管上皮細胞で多く発現し、細胞外に分泌されている。SOD1は大腸菌のような原核生物や酵母、カビにも存在している。嫌気性細菌にもSODがあり、酸素が地球上に発生する前(30億年前)から生物はSODを獲得していたことがわかっている。嫌気性のメタン菌や硫酸還元菌はFe-SODをもっており、好気性の非硫黄細菌はMn-SODをもっている。Mn-SODとFe-SODはほぼ同一の活性中心と50%近い配列相同性を有しており、よく似た性質をもつ[7]。微生物の中にはニッケルを含有するNi-SODをもつものもある[8]。EC-SOD(SOD3)の3種類のSODアイソザイムが存在し、それぞれ、主に細胞質、ミトコンドリア、細胞外に局在して抗酸化作用を発揮している(表)。SOD2の欠損マウスだけが出生直後に致死となることから、SODアイソザイムの中で最も重要であるといえる[9]。2-メルカプトエタノールの有無に関わらず、野生型SOD1結晶構造のCys111付近は非対称で向き合う構造が多く、ALS変異型SOD1では対称になっている場合が多い[10]。同じ色のβストランドが水素結合により、逆平行βシートを形成する。