【背景・目的】神経変性疾患の発症メカニズムが種々提唱される中，その実行因子として，加齢や炎症によって産生が増大する一酸化窒素（NO）が注目されてきた．NOは，システインチオール基への酸化修飾（S-ニトロシル化）を介して様々なタンパク質の機能を調節することが知られている．当研究室では新規NO標的分子として小胞体ストレスセンサーIRE1αを同定し，IRE1αのRNase活性がS-ニトロシル化によって低下することで，細胞死が誘発されることを明らかにした．さらに，パーキンソン病様症状を引き起こすMPP⁺処理によっても，IRE1α RNase活性は阻害されることを見出している．MPP⁺は，NOの産生を介して神経細胞死を惹起することが報告されている．したがって，NOによるIRE1α活性低下をコントロールすることが細胞死回避に重要であると推定された．本研究では，IRE1αのS-ニトロシル化を特異的に抑制する阻害薬を開発し，その抗細胞死効果を検証した．
【方法】IRE1αのS-ニトロシル化部位を標的とする化合物は，化合物ライブラリーからin silicoドッキングシミュレーションによって探索した．IRE1αのS-ニトロシル化は，ビオチンスイッチ法によって評価した．IRE1αのRNase活性は，基質であるXbp1の切断型mRNA（Xbp1s）量をRT-PCR法で検出し，評価した．細胞死は，全細胞に対するヨウ化プロピジウム（PI）陽性細胞の割合を細胞死率として算出し，評価した．
【結果】二回のスクリーニングを経て，IRE1α選択的なS-ニトロシル化を阻害する化合物Xを単離した．IRE1αのRNase活性依存的に産生されるXbp1sは，細胞生存に重要である．化合物Xは，NOドナーによるXbp1s発現低下を有意に抑制する一方で，NOドナー未処理時のXbp1sの増減には影響しなかった．以上より，化合物XはIRE1αのRNase活性そのものに影響をすることなく，S-ニトロシル化に伴う活性低下を阻止することが示唆された．さらに，NOドナーやMPP⁺によって誘導した細胞死に対する化合物Xの効果を検証したところ，濃度依存的に細胞死が減少することがわかった．本研究から，IRE1αのS-ニトロシル化阻害薬として単離した化合物Xは，NO依存的な細胞死に対して保護的に働くことが明らかになった．