NOS（一酸化窒素合成酸素） NOS（nitric oxide synthase）

一酸化窒素合成酵素（nitric oxide synthase, NOS）はLアルギニンと酸素を基質としてLシトルリンと一酸化窒素 (NO)を合成する酵素である。生体内には３種類のNOSが存在する。内皮一酸化窒素合成酵素（endothelial NOS, eNOS）、誘導型一酸化窒素合成酵素（inducible NOS, iNOS）、神経型一酸化窒素合成酵素（neuronal NOS, nNOS）である。動脈硬化症や血栓症と関連が深いのはeNOSとiNOSである。nNOSは中枢神経系で多く発現している。細胞のタンパク質の分解で生じる非対称性ジメチルアルギニン（asymmetric dimethylarginine, ADMA）は内因性のNOS阻害物質でありアルギニンからのNOの遊離を阻害する。

【構造】
eNOS, nNOS, iNOSの分子量は130kから160kで基本構造は50-60%の相同性を示す。同一分子内に酸化酵素ドメインと還元酵素ドメインをもつ。

【機能】
強力な血管拡張作用をもつeNOSの活性は血管壁を動脈硬化症から防ぐのに重要な働きをする。一方、iNOSの血管機能への影響は多彩で、動脈硬化症への影響も定まってはいない。通常の状態で一酸化窒素を合成するには、Lアルギニンのグアニジノ窒素に電子を伝達するために eNOSはヘム基近傍に結合しているテトラヒドロビオプテリン（tetrahydrobiopterin, BH4）を必要とする。Lアルギニンあるいは BH4が存在しない条件では eNOSはO₂と H₂O₂を産生する（NOS uncoupling脱共役、アンカップリングと呼ばれる）。内皮細胞におけるeNOSのアンカップリングはNOの減少とO₂増加、ペルオキシ亜硝酸（peroxynitrite）産生により酸化ストレスを亢進させ内皮機能を低下させる。NOと酸化ストレスのバランスは血管壁で動脈硬化症の進行、炎症、アポトーシスなどに関連した遺伝子の発現に影響する。３種のNOSの欠損マウス（NOSs系完全欠損マウス）は加齢、動脈硬化、冠動脈攣縮、メタボリック症候群などを示す。

【病態との関わり】
動脈硬化病変ではeNOSの活性が低下していることが実験的に示されている。内因性のNOS阻害物質ADMAは動脈硬化症、虚血性心疾患、閉塞性動脈硬化症、高血圧症、慢性腎不全や糖尿病等の循環器系疾患の危険因子である。ところが、心血管系疾患では過剰のNO産生がみられることがある。例えば、動脈硬化病変部位ではマクロファージがiNOSを過剰産生しているとの報告がある。そのような病態ではNOSの抑制が有効なアプローチと考えられている。一方、NOSs系完全欠損マウスの肺高血圧症モデルでは、野生型骨髄の移植により改善したことから、骨髄のNOS系は肺高血圧症に保護的役割を果たす。