NADPHオキシダーゼ-4の28 kDaスプライスバリアントは核局在化されており、血管細胞のレドックスシグナル伝達に関与しています

目的：反応性酸素種生成ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH） - オキシダーゼタンパク質（NOXS）は、細胞分化、移動、およびアポトーシスに関与しています。NOX4は、構成的に活性であることにおいてNOXSの中でユニークであり、その地下局在が特に重要になる可能性があります。この研究では、血管細胞におけるNOX4の新規核局在化された28-kDAスプライスバリアントを特定し、特徴付けました。 アプローチと結果：NOX4免疫反応性は、血管平滑筋細胞の核と核小体および共焦点顕微鏡により他の複数の細胞タイプで認められました。細胞分画、配列分析、およびsiRNA研究により、核局在したNOX4は28 kDAスプライスバリアントであるNOX4Dであり、推定膜貫通ドメインを欠いていることが示されました。NOX4Dの過剰発現は、いくつかの異なる方法で検出されたように、有意なNADPH依存性活性酸素種の産生をもたらし、細胞外 - シグナル調節キナーゼ1/2および核転写因子ELK-1のリン酸化の増加を引き起こしました。NOX4Dの過剰発現は、γ-H2AXリン酸化によって評価されるようにDNA損傷を誘導する可能性もあります。これらの効果は、NOX4D NADPH結合領域の単一のアミノ酸置換によって阻害されました。 結論：NOX4Dは、NOX4の核局在した機能的に活性なスプライスバリアントであり、核シグナル伝達とDNA損傷の調節を通じて重要な病態生理学的効果をもたらす可能性があります。

OBJECTIVE: Reactive oxygen species-generating nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH)-oxidase proteins (Noxs) are involved in cell differentiation, migration, and apoptosis. Nox4 is unique among Noxs in being constitutively active, and its subcellular localization may therefore be particularly important. In this study, we identified and characterized a novel nuclear-localized 28-kDa splice variant of Nox4 in vascular cells. APPROACH AND RESULTS: Nox4 immunoreactivity was noted in the nucleus and nucleolus of vascular smooth muscle cells and multiple other cell types by confocal microscopy. Cell fractionation, sequence analyses, and siRNA studies indicated that the nuclear-localized Nox4 is a 28-kDa splice variant, Nox4D, which lacks putative transmembrane domains. Nox4D overexpression resulted in significant NADPH-dependent reactive oxygen species production as detected by several different methods and caused increased phosphorylation of extracellular-signal-regulated kinase1/2 and the nuclear transcription factor Elk-1. Overexpression of Nox4D could also induce DNA damage as assessed by γ-H2AX phosphorylation. These effects were inhibited by a single amino acid substitution in the Nox4D NADPH-binding region. CONCLUSIONS: Nox4D is a nuclear-localized and functionally active splice variant of Nox4 that may have important pathophysiologic effects through modulation of nuclear signaling and DNA damage.