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鎌田 真司バイオシグナル総合研究センター教授
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■ 論文- Springer Science and Business Media LLC, 2025年02月, Scientific Reports, 15(1) (1), 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Cellular senescence is defined as irreversible growth arrest induced by various stress, such as DNA damage and oxidative stress. Senescent cells exhibit various characteristic morphological changes including enlarged morphology. In our recent study, we identified Nectin-4 to be upregulated in cellular senescence by comparative transcriptomic analysis. However, there are few reports on the relationship between Nectin-4 and senescence. Therefore, we analyzed the function of Nectin-4 in senescence and its biological significance. When overexpressed with Nectin-4, the cells exhibited the enlarged cell morphology closely resembling senescent cells. In addition, the cell size enlargement during DNA damage-induced senescence was suppressed by knockdown of Nectin-4, while there were no significant changes in senescence induction. These results suggest that Nectin-4 is not involved in the regulation of senescence itself but contributes to the senescence-associated cell size increase. Furthermore, the Nectin-4-dependent cell size increase was found to be mediated by Src family kinase (SFK)/PI3 kinase (PI3K)/Rac1 pathway. To explore the functional consequences of cell size enlargement, we analyzed cell survival in Nectin-4-depleted senescent cells. Single-cell tracking experiments revealed that Nectin-4 knockdown induced apoptosis in senescent cells, and there is a strong positive correlation between cell size and survival rate. These results collectively indicate that Nectin-4 plays a causative role in the senescence-associated cell size enlargement via SFK/PI3K/Rac1, which can contribute to survival of senescent cells.Springer Science and Business Media LLC, 2023年12月, Scientific Reports, 13(1) (1), 21602, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2022年09月, FEBS Letters, 596(21) (21), 2768 - 2780, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Cellular senescence is a state of permanent proliferative arrest induced by a variety of stresses, such as DNA damage. The transcriptional activity of p53 has been known to be essential for senescence induction. It remains unknown, however, whether among the downstream genes of p53, there is a gene that has anti-senescence function. Our recent studies have indicated that the expression of SLC52A1 (also known as GPR172B/RFVT1), a riboflavin transporter, is upregulated specifically in senescent cells depending on p53, but the relationship between senescence and SLC52A1 or riboflavin has not been described. Here, we examined the role of SLC52A1 in senescence. We found that knockdown of SLC52A1 promoted senescence phenotypes induced by DNA damage in tumor and normal cells. The senescence suppressive-action of SLC52A1 was dependent on its riboflavin transport activity. Furthermore, elevation of intracellular riboflavin led to activation of mitochondrial membrane potential (MMP) mediated by the mitochondrial electron transport chain complex II. Finally, the SLC52A1-dependent activation of MMP inhibited the AMPK-p53 pathway, a central mediator of mitochondria dysfunction-related senescence. These results suggest that SLC52A1 contributes to suppress senescence through the uptake of riboflavin and acts downstream of p53 as a negative feedback mechanism to limit aberrant senescence induction.American Society for Cell Biology (ASCB), 2021年09月, Molecular Biology of the Cell, 32:br10, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Although senescent cells display various morphological changes including vacuole formation, it is still unclear how these processes are regulated. We have recently identified the gene, lymphocyte antigen 6 complex, locus D (LY6D), to be upregulated specifically in senescent cells. LY6D is a glycosylphosphatidylinositol-anchored cell-surface protein whose function remains unknown. Here, we analyzed the functional relationship between LY6D and the senescence processes. We found that overexpression of LY6D induced vacuole formation and knockdown of LY6D suppressed the senescence-associated vacuole formation. The LY6D-induced vacuoles were derived from macropinocytosis, a distinct form of endocytosis. Furthermore, Src family kinases and Ras were found to be recruited to membrane lipid rafts in an LY6D-dependent manner, and inhibition of their activity impaired the LY6D-induced macropinocytosis. Finally, reduction of senescent-cell survival induced by glutamine deprivation was recovered by albumin supplementation to the culture media in an LY6D-dependent manner. Because macropinocytosis acts as an amino acid supply route, these results suggest that LY6D-mediated macropinocytosis contributes to senescent-cell survival through the incorporation of extracellular nutrients.Elsevier BV, 2021年01月, Journal of Biological Chemistry, 296, 100049 - 100049, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2019年01月, Life Science Alliance, 2(1) (1), e201800045, 英語, 国際誌D-amino acid oxidase promotes cellular senescence via the production of reactive oxygen species[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Cellular senescence is a complex stress response characterized by permanent loss of proliferative capacity and is implicated in age-related disorders. Although the transcriptional activity of p53 (encoded by TP53) is known to be vital for senescence induction, the downstream effector genes critical for senescence remain unsolved. Recently, we have identified the proline dehydrogenase gene (PRODH) to be upregulated specifically in senescent cells in a p53-dependent manner, and the functional relevance of this to senescence is yet to be defined. Here, we conducted functional analyses to explore the relationship between PRODH and the senescence program. We found that genetic and pharmacological inhibition of PRODH suppressed senescent phenotypes induced by DNA damage. Furthermore, ectopic expression of wild-type PRODH, but not enzymatically inactive forms, induced senescence associated with the increase in reactive oxygen species (ROS) and the accumulation of DNA damage. Treatment with N-acetyl-L-cysteine, a ROS scavenger, prevented senescence induced by PRODH overexpression. These results indicate that PRODH plays a causative role in DNA damage-induced senescence through the enzymatic generation of ROS.The Company of Biologists, 2017年04月, Journal of Cell Science, 130(8) (8), 1413 - 1420, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Nature Publishing Group, 2016年08月, Scientific Reports, 6(1) (1), 31758 - 31758, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- UPV/EHU Press, 2016年, The International Journal of Developmental Biology, 60(7-8-9) (7-8-9), 289 - 296, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2015年12月, Journal of Biomedical Science, 22(1) (1), 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Cdk5 is a member of the cyclin-dependent kinase (Cdk) family. In contrast to other Cdks that promote cell proliferation, Cdk5 plays a role in regulating various neuronal functions, including neuronal migration, synaptic activity, and neuron death. Cdks responsible for cell proliferation need phosphorylation in the activation loop for activation in addition to binding a regulatory subunit cyclin. Cdk5, however, is activated only by binding to its activator, p35 or p39. Furthermore, in contrast to Cdk1 and Cdk2, which are inhibited by phosphorylation at Tyr-15, the kinase activity of Cdk5 is reported to be stimulated when phosphorylated at Tyr-15 by Src family kinases or receptor-type tyrosine kinases. We investigated the activation mechanism of Cdk5 by phosphorylation at Tyr-15. Unexpectedly, however, it was found that Tyr-15 phosphorylation occurred only on monomeric Cdk5, and the coexpression of activators, p35/p25, p39, or Cyclin I, inhibited the phosphorylation. In neuron cultures, too, the activation of Fyn tyrosine kinase did not increase Tyr-15 phosphorylation of Cdk5. Further, phospho-Cdk5 at Tyr-15 was not detected in the p35-bound Cdk5. In contrast, expression of active Fyn increased p35 in neurons. These results indicate that phosphorylation at Tyr-15 is not an activation mechanism of Cdk5 but, rather, indicate that tyrosine kinases could activate Cdk5 by increasing the protein amount of p35. These results call for reinvestigation of how Cdk5 is regulated downstream of Src family kinases or receptor tyrosine kinases in neurons, which is an important signaling cascade in a variety of neuronal activities.Elsevier BV, 2014年07月, Journal of Biological Chemistry, 289(28) (28), 19627 - 19636, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Company of Biologists, 2014年06月, Biology Open, 3(6) (6), 542 - 552, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Public Library of Science (PLoS), 2013年11月, PLoS ONE, 8(11) (11), e80411 - e80411, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Target of rapamycin complex 1 (TORC1) has a key role in cellular regulations in response to environmental conditions. In yeast, Tip41 downregulates TORC1 signaling via activation of PP2A phosphatase. We show here that overexpression of TIPRL, a mammalian Tip41, suppressed dephosphorylation of mechanistic TORC1 (mTORC1) substrates under amino acid withdrawal, and knockdown of TIPRL conversely attenuated phosphorylation of those substrates after amino acid refeeding. TIPRL associated with the catalytic subunit of PP2A (PP2Ac), which was required for the TIPRL action on mTORC1 signaling. Collectively, unlike yeast TIP41, TIPRL has a positive effect on mTORC1 signaling through the association with PP2Ac.Wiley, 2013年09月, FEBS Letters, 587(18) (18), 2924 - 2929, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Informa UK Limited, 2013年08月, Cell Cycle, 12(16) (16), 2617 - 2624, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract The inhibitors of apoptosis proteins (IAPs) are endogenous inhibitors for apoptosis. Apoptosis is carried out by caspases, which are the family of cystein proteases. IAPs regulate caspases through two conserved regions, the baculovirus IAP repeats (BIRs) and the really interesting new gene (RING) domains. Although the BIRs are responsible for binding to caspases, the RING domain can act as a ubiquitin-E3 ligase, leading to ubiquitylation of IAPs themselves and their pro-apoptotic IAP counterparts such as caspases. Recently, it is reported that another ubiquitin-like protein, neuronal precursor cell-expressed developmentally downregulated protein 8 (NEDD8), is also involved in the regulation of apoptosis through neddylation of caspases mediated by IAPs. On the contrary, the results against the function of IAPs as a NEDD8-E3 ligase are also suggested. This review presents the summary of IAPs, caspases, and the ubiquitin-proteasome system and how their interactions influence the regulation of apoptosis.Walter de Gruyter GmbH, 2013年04月, BioMolecular Concepts, 4(2) (2), 161 - 171, 英語[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2012年06月, FEBS Letters, 586(11) (11), 1612 - 1616, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2012年05月, Cell Death & Disease, 3(5) (5), e313 - e313, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Public Library of Science (PLoS), 2011年03月, PLoS ONE, 6(3) (3), e18449 - e18449, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 2008年06月, Genes to Cells, 13(6) (6), 609 - 621, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2006年12月, Nature Protocols, 1(6) (6), 2791 - 2795, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier BV, 2006年03月, Journal of Biological Chemistry, 281(10) (10), 6152 - 6164, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- American Society for Microbiology, 2005年11月, Molecular and Cellular Biology, 25(21) (21), 9469 - 9477, 英語, 国際誌, 国際共著している
ABSTRACT Caspase-mediated proteolysis is a critical and central element of the apoptotic process, and caspase 3, one of the effector caspases, is proposed to play essential roles in the nuclear morphological changes of apoptotic cells. Although many substrates for caspase 3 localize in the nucleus and caspase 3 translocates from the cytoplasm to the nuclei after activation in apoptotic cells, the molecular mechanisms of nuclear translocation of active caspase 3 have been unclear. Recently, we suggested that a substrate-like protein(s) served as a carrier to transport caspase 3 from the cytoplasm into the nucleus. In the present study, we identified A-kinase-anchoring protein 95 (AKAP95) as a caspase 3-binding protein. Small interfering RNA-mediated depletion of AKAP95 reduced apoptotic nuclear morphological changes, suggesting that AKAP95 is involved in the process of apoptotic nuclear morphological changes. The association of AKAP95 with active caspase 3 was analogous to an enzyme-substrate interaction. Furthermore, overexpression of AKAP95 with nuclear localization sequence mutations inhibited nuclear morphological changes in apoptotic cells. These results indicate that AKAP95 is a potential carrier protein for active caspase 3 from the cytoplasm into the nuclei in apoptotic cells.[査読有り]研究論文(学術雑誌) - Elsevier BV, 2005年01月, Journal of Biological Chemistry, 280(2) (2), 857 - 860, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2000年10月, Oncogene, 19(42) (42), 4807 - 4814, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2000年, Journal of Biological Chemistry, 275(35) (35), 26661 - 26664, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 1999年11月, Oncogene, 18(46) (46), 6183 - 6190, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 1999年09月, Cell Death & Differentiation, 6(9) (9), 865 - 872, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Caspase-mediated proteolysis is a critical and central element of the apoptotic process; therefore, it is important to identify the downstream molecular targets of caspases. We established a method for cloning the genes of caspase substrates by two major modifications of the yeast two-hybrid system: ( i ) both large and small subunits of active caspases were expressed in yeast under ADH1 promoters and the small subunit was fused to the LexA DNA-binding domain; and ( ii ) a point mutation was introduced that substituted serine for the active site cysteine and thereby prevented proteolytic cleavage of the substrates, possibly stabilizing the enzyme–substrate complexes in yeast. After screening a mouse embryo cDNA expression library by using the bait plasmid for caspase-3, we obtained 13 clones that encoded proteins binding to caspase-3, and showed that 10 clones including gelsolin, an actin-regulatory protein implicated in apoptosis, were cleaved by recombinant caspase-3 in vitro . Using the same bait, we also isolated human gelsolin cDNA from a human thymus cDNA expression library. We showed that human gelsolin was cleaved during Fas-mediated apoptosis in vivo and that the caspase-3 cleavage site of human gelsolin was at D 352 of DQTD 352 G, findings consistent with previous observations on murine gelsolin. In addition, we ascribed the antiapoptotic activity of gelsolin (which we previously reported) to prevention of a step leading to cytochrome c release from the mitochondria into the cytosol. Our results indicate that this cloning method is useful for identification of the substrates of caspases and possibly also of other enzymes.Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998年07月, Proceedings of the National Academy of Sciences, 95(15) (15), 8532 - 8537, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 1997年07月, Oncogene, 15(3) (3), 285 - 290, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 1997年07月, Cell Death & Differentiation, 4(5) (5), 371 - 377, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Wiley, 1997年04月, European Journal of Neuroscience, 9(4) (4), 848 - 856, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Involvement of CPP32/Yama(-like) proteases in Fas-mediated apoptosisFas (Apo-1/CD95) belongs to the tumor necrosis factor/nerve growth factor receptor family and transmits apoptotic signals by binding to its ligand. Interleukin-1β-converting enzyme (ICE), which shows substantial homology to the product of the cell death gene, ced-3, of Caenorhabditis elegans, is reported to be involved in Fas-mediated apoptosis. Using two human carcinoma- derived cell lines with undetectable levels of ICE, we found that an agonistic antihuman Fas antibody induces the activation of CPP32/Yama(-like) proteases that are ICE(-like) protease family members, and that a tetrapeptide inhibitor of CPP32/Yama protease, DEVD-CHO, inhibits the Fas- mediated activation of the proteases, Fas-mediated apoptosis, and CPP32/Yama(-like) proteolytic activities in vitro. Fas-mediated apoptosis is inhibited by the CPP32/Yama inhibitor DEVD-CHO, but not by the ICE inhibitor YVAD-CHO, suggesting a dominant role for the CPP32/Yama(-like) proteases and not ICE itself in Fas-mediated apoptosis of the human carcinoma cell lines.1996年04月, Cancer Research, 56(8) (8), 1713 - 1718, 英語研究論文(学術雑誌)
- 2022年01月28日, 基礎老化研究, 46(1) (1), 47 - 49, 日本語, 国内誌老化細胞の空胞形成を司る分子メカニズムと生理的意義[査読有り][招待有り]記事・総説・解説・論説等(その他)
- WILEY-BLACKWELL, 2012年10月, JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY, 123, 114 - 114, 英語The role of Tyr15 phosphorylation in Cdk5 activation研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2012年, 日本生化学会大会(Web), 85thCdk5チロシン15のリン酸化はCdk5活性化サブユニットp35によって阻害され,Cdk5の活性化には関与しない
- 1998年12月01日, 日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集, 21, 564 - 564, 日本語カスパーゼの基質蛋白質とアポトーシス
- 1998年12月01日, 日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集, 21, 569 - 569, 英語新規Bcl-2結合蛋白Bisの同定
- 分担執筆, ミトコンドリアに着目したアンチエイジング研究, 食品と開発(インフォーマ マーケッツ ジャパン), 2022年07月特集/食によるアンチエイジング研究最前線
- 分担執筆, 第23章 カスパーゼ、プロテアソーム、グランザイムBなど関連薬剤, 羊土社, 2019年10月, 日本語, ISBN: 9784758120999決定版阻害剤・活性化剤ハンドブック : 作用点、生理機能を理解して目的の薬剤が選べる実践的データ集
- 分担執筆, 第17章 カスパーゼ、プロテアソーム、グランザイムBなどの阻害剤, 羊土社, 2006年10月, 日本語, ISBN: 9784758108065阻害剤活用ハンドブック : 作用機序・生理機能などの重要データがわかる
- 分担執筆, 第2章 シグナル伝達のクロストークと生理作用 4. Caspaseファミリータンパク質の機能, 羊土社, 2003年01月, 日本語, ISBN: 4897060958シグナル伝達研究2003 : 主役となる因子・経路のすべてと注目される新しい分野への展開
- 分担執筆, 酵母twoーhybridシステムを用いた酵素特異的基質の同定法, 羊土社, 2002年03月, 日本語, ISBN: 4897062748クローズアップ実験法総集編
- 分担執筆, II.生命現象からシグナル伝達を理解しよう 第1章 アポトーシスのシグナル伝達, 羊土社, 2001年03月, 日本語, ISBN: 4897069874シグナル伝達がわかる
- 分担執筆, Chapter 21 Hunting of caspase substrates, Eaton Pub., 2000年, 英語, ISBN: 1881299155Yeast hybrid technologies
- 分担執筆, 第4章 アポトーシス関連遺伝子 B 遺伝子解析 (2) DNAトランスフェクションによるアポトーシス関連遺伝子の機能解析法(β-GalやGFPの蛍光プローブの利用), 羊土社, 1999年08月, 日本語, ISBN: 4897064759新アポトーシス実験法 : 基本操作と最先端の解析法
- 分担執筆, クローズアップ実験法 酵母two-hybridシステムを用いた酵素特異的基質の同定法, 羊土社, 1999年06月実験医学
- 分担執筆, Caspase, 羊土社, 1999年06月, 日本語, ISBN: 4897062624細胞内シグナル伝達
- 分担執筆, プロテアーゼと疾患 カスパーゼとアポトーシス 疾患とのかかわり, 羊土社, 1997年11月実験医学
- 生体膜国際研究拠点形成シンポジウム, 2024年12月, 日本語細胞老化関連遺伝子EPN3は細胞外小胞を介してDNA損傷を誘導するポスター発表
- 第47回 日本分子生物学会 2024, 2024年11月, 日本語TPAによる転移性メラノーマ増殖抑制におけるTC-TP/PTPN2及びSH-PTP2/PTPN11の機能解析ポスター発表
- 第47回 日本分子生物学会2024, 2024年11月, 日本語リジン特異的脱メチル化酵素LSD1の活性化を介した細胞老化抑制機構の解析ポスター発表
- 第47回 日本分子生物学会2024, 2024年11月, 日本語自発老化細胞の形成機構とSASPを介した周辺がん細胞への影響ポスター発表
- 第47回 日本分子生物学会2024, 2024年11月, 日本語細胞老化抑制機構における脱メチル化酵素JMJD2Cの機能解析ポスター発表
- 第47回 日本基礎老化学会大会, 2024年06月, 日本語リジン特異的脱メチル化酵素1(LSD1)はリボフラビン取り込み依存的にサーチュイン4をエピジェネティックに制御することで細胞老化を抑制する口頭発表(一般)
- 第47回 日本基礎老化学会大会, 2024年06月, 日本語老化細胞から分泌されるエクソソームによるDNA損傷誘導口頭発表(一般)
- 第78回 日本栄養・食糧学会大会, 2024年05月, 日本語細胞老化制御におけるビタミンB2の役割[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第46回 日本分子生物学会年会 2023, 2023年12月, 日本語, 国内会議STEAP3は細胞内Fe2+とFADに依存して老化細胞にアポトーシスを誘導するポスター発表
- 第46回 日本分子生物学会年会 2023, 2023年12月, 日本語, 国内会議FAD依存性リシン特異的脱メチル化酵素2によるSASP因子の発現制御ポスター発表
- 第46回 日本分子生物学会年会 2023, 2023年12月, 日本語, 国内会議自発老化細胞の形成機構とがん悪性化への関与ポスター発表
- 第46回 日本分子生物学会年会 2023, 2023年12月, 日本語, 国内会議老化細胞特異的な空胞形成を制御するLY6Dのタンパク質構造に基づく機能解析ポスター発表
- 第46回 日本分子生物学会年会 2023, 2023年12月, 日本語, 国内会議LY6Dに依存した老化細胞特異的空胞形成におけるATP1A1の機能解析ポスター発表
- 第46回 日本分子生物学会年会 2023, 2023年12月, 日本語, 国内会議メラノーマ細胞におけるZn2+が制御するSH-PTP1の機能解析ポスター発表
- Cell Bio 2023, 2023年12月, 英語, 国際会議STAT3 stabilizes oocytes of Xenopus laevisポスター発表
- Cell Bio 2023, 2023年12月, 英語, 国際会議Nectin-4 increases cell size and cell viability during cellular senescenceポスター発表
- Cell Bio 2023, 2023年12月, 英語, 国際会議A novel senescence-associated gene, EPN3, induces DNA damage through extracellular vesiclesポスター発表
- Cell Bio 2023, 2023年12月, 英語, 国際会議Lysine Specific Demethylase 1 (LSD1) contributes to the suppression of cellular senescence via epigenetic regulation of Sirtuin-4 in a riboflavin-dependent mannerポスター発表
- Cell Bio 2023, 2023年12月, 英語, 国際会議Tyrosine phosphatases TC-PTP and SH-PTP2 inhibit proliferation of metastatic melanoma by phorbol ester TPAポスター発表
- 第96回日本生化学会大会, 2023年11月, 日本語, 国内会議抗がん剤による細胞老化誘導メカニズム[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第10回日本細胞外小胞学会学術集会, 2023年10月, 日本語, 国内会議老化細胞由来のエクソソームを介したDNA損傷誘導メカニズムの解明ポスター発表
- 第1回 異分野融合若手研究者の会, 2023年09月, 日本語, 国内会議新規抗がん剤標的分子の発見:発がん促進物質が誘導するシグナル伝達口頭発表(一般)
- 第1回 異分野融合若手研究者の会, 2023年09月, 日本語, 国内会議ヒストン脱メチル化酵素LSD1の活性化を介した細胞老化抑制機構の解析口頭発表(一般)
- 第1回 異分野融合若手研究者の会, 2023年09月, 日本語, 国内会議老化細胞はなぜ巨大化するのか?~その分子メカニズムと意義~口頭発表(一般)
- サイズ生物学ワークショップ2023, 2023年09月, 日本語, 国内会議細胞サイズ増⼤を引き起こす細胞⽼化の分⼦機構解析口頭発表(一般)
- 日本研究皮膚科学会 第47回年次学術大会・総会, 2022年12月, 日本語Phorbol ester TPA inhibits the proliferation of metastatic melanoma via tyrosine phosphatases, TC-PTP and SH-PTP2ポスター発表
- 日本研究皮膚科学会 第47回年次学術大会・総会, 2022年12月, 日本語Zinc promotes cell proliferation thorough Akt activation in benign melanomaポスター発表
- 第45回日本分子生物学会年会, 2022年12月, 日本語老化細胞における空胞形成に及ぼすLY6Dのタンパク質構造ポスター発表
- 第45回日本分子生物学会年会, 2022年11月, 日本語Nectin-4は老化細胞の細胞面積増大を引き起こすことで細胞の生存を促進するシンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- 第16回トランスポーター研究会年会, 2022年07月, 日本語細胞老化におけるビタミンB2トランスポーターSLC52A1の機能[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第45回⽇本基礎⽼化学会⼤会, 2022年07月, 日本語Riboflavin suppresses cellular senescence though LSD1-mediated downregulation of Situin-4口頭発表(一般)
- 第45回⽇本基礎⽼化学会⼤会, 2022年07月, 日本語Induction of DNA damage by exosome derived from senescent cells口頭発表(一般)
- The 6th International Cell Senescence Association (ICSA) Conference, 2021年12月, 英語, 国際会議Molecular mechanism and function of senescence-associated vacuole formationポスター発表
- The 6th International Cell Senescence Association (ICSA) Conference, 2021年12月, 英語, 国際会議Nectin-4-induced cell size enlargement enhance senescent cell survivalポスター発表
- 第44回日本分子生物学会年会, 2021年12月, 日本語, 国内会議リボフラビントランスポーターSLC52A1による細胞老化抑制機構の解析ポスター発表
- 第44回日本分子生物学会年会, 2021年12月, 日本語, 国内会議自発老化メラノーマ細胞の形成機構と関連遺伝子の解析ポスター発表
- 第44回日本分子生物学会年会, 2021年12月, 日本語, 国内会議TPAによる転移性メラノーマ増殖抑制におけるTC-PTPおよびSH-PTP2の分⼦機構ポスター発表
- 第8回日本細胞外小胞学会, 2021年10月, 日本語, 国内会議老化細胞が分泌するエキソソームを介したDNA損傷誘導メカニズムの解明口頭発表(一般)
- 第80回日本癌学会学術総会, 2021年10月, 日本語, 国内会議Nectin-4 は老化細胞の巨大化に関与し、細胞生存を促進するポスター発表
- 第80回日本癌学会学術総会, 2021年10月, 日本語, 国内会議LY6DはIntegrin β1-FAK経路を介してマクロピノサイトーシスを誘導することで老化細胞の生存を促進する口頭発表(一般)
- 第73回日本細胞生物学会大会, 2021年07月, 日本語, 国内会議リボフラビントランスポーターSLC52A1による細胞老化抑制機構の解析口頭発表(一般)
- 第44回⽇本基礎⽼化学会⼤会, 2021年06月, 日本語, 国内会議Nectin-4 is responsible for cellular senescence-associated enlargement of cell size口頭発表(一般)
- 第44回⽇本基礎⽼化学会⼤会, 2021年06月, 日本語, 国内会議LY6D-induced macropinocytosis as a survival mechanism of senescent cells口頭発表(一般)
- 日本動物学会第91回大会, 2020年09月, 日本語STAT3はアフリカツメガエル卵母細胞を安定化させるポスター発表
- 第42回日本分子生物学会, 2019年12月, 日本語, 国内会議LY6Dの多量体化はSrc-Ras-PI3K経路を介してマクロピノサイトーシスを誘導するポスター発表
- 第42回日本分子生物学会, 2019年12月, 日本語, 国内会議Nectin-4は老化細胞の細胞サイズを制御するポスター発表
- 第13回 日本ツメガエル研究集会, 2019年09月, 日本語, 国内会議STAT3 はアフリカツメガエル卵母細胞を安定化させる口頭発表(一般)
- 第41回日本分子生物学会年会, 2018年11月, 日本語, 国内会議Riboflavin (Vitamin B2) transporterとして機能するSLC52A1/GPR172Bの細胞老化制御機構の解析ポスター発表
- 第41回日本分子生物学会年会, 2018年11月, 日本語, 国内会議LY6Dは老化細胞の細胞膜脂質ラフト上でSrcやRasと会合することによりマクロピノサイトーシスを誘導するポスター発表
- 第77回日本癌学会学術総会, 2018年09月, 日本語, 国内会議老化遺伝子EPN3の機能解析口頭発表(一般)
- ConBio2017, 2017年12月, 日本語, 神戸, 国内会議新規老化関連遺伝子EPN3の機能解析ポスター発表
- ConBio2017(生命科学系学会合同年次大会), 2017年12月, 日本語, 神戸ポートアイランド, 国内会議減数分裂における分裂酵母TORC1の制御[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- ConBio2017, 2017年12月, 日本語, 神戸, 国内会議TPAによる転移性メラノーマ増殖制御におけるSTAT3ホスファターゼの機能解析ポスター発表
- 研究皮膚科学会 第42回年次学術大会, 2017年12月, 日本語, 高知, 国内会議TPA-induced growth arrest of malignant melanoma is mediated by dephosphorylation of STAT3 through tyrosine phosphatases, PTPN11 and PTPN2ポスター発表
- ConBio2017, 2017年12月, 日本語, 神戸, 国内会議LY6Dにより誘導されるマクロピノサイトーシスは老化細胞の生存促進に働く口頭発表(一般)
- The 2017 International Pigment Cell Conference, 2017年08月, 英語, Denver, Colorado USA, 国際会議Tyrosine phosphatase, TC-PTP and SH-PTP2 mediate dephosphorylation of STAT3 in TPA-induced growth inhibition of melanomaポスター発表
- 日本研究皮膚科学会 第41回年次学術大会, 2016年12月, 英語, 仙台, 国内会議TPA inhibits melanoma growth through inactivation of STAT3 through protein tyrosine phosphatases.ポスター発表
- 第20回バイオ治療法研究会学術集会, 2016年12月, 日本語, 福岡, 国内会議serum MAFによるマクロファージの貪食活性を向上させる要因の解明ポスター発表
- 日本分子生物学会, 2016年11月, 日本語, 横浜, 国内会議低濃度抗がん剤処理によって発現誘導されるSASP因子の同定とその機能解析ポスター発表
- 第27回日本色素細胞学会, 2016年11月, 日本語, 岐阜, 国内会議ホルボールエステルによるメラノーマ増殖抑制機構の解析口頭発表(一般)
- 日本分子生物学会, 2016年11月, 日本語, 横浜, 国内会議p53によるアミノ酸代謝経路の調節が細胞老化を誘導するシンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- Biochemistry and Molecular Biology 2015, 2015年12月, 日本語, 特定非営利活動法人 日本分子生物学会, 神戸ポートアイランド, 国内会議減数分裂における分裂酵母TORC1の制御と機能[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第74回日本癌学会学術総会, 2015年10月, 日本語, 名古屋国際会議場, 国内会議新規細胞老化制御因子Dアミノ酸酸化酵素の機能解析ポスター発表
- 日本動物学会 第86回新潟大会, 2015年09月, 日本語, 国内会議Apoptosis in Xenopus oocytes and eggs口頭発表(一般)
- THE EIGHTH INTERNATIONAL FISSION YEAST MEETING, 2015年06月, 英語, Kobe, 国際会議Regulation of TORC1 signaling in meiosis under nitrogen starvationポスター発表
- 第37回日本分子生物学会, 2014年11月, 日本語, 横浜, 国内会議新規細胞老化誘導因子としてのDアミノ酸酸化酵素DAOの機能解析ポスター発表
- 第37回日本分子生物学会, 2014年11月, 日本語, 横浜, 国内会議プロリン脱水素酵素(PRODH)は細胞老化誘導に関わる新規因子であるポスター発表
- 第37回日本分子生物学会年会, 2014年11月, 日本語, パシフィコ横浜, 国内会議プロリン脱水素酵素(PRODH)は細胞老化誘導に関わる新規因子であるポスター発表
- 第73回日本癌学会学術総会, 2014年09月, 日本語, 横浜, 国内会議プロリン脱水素酵素(PRODH)は細胞老化誘導に関わる新規因子であるポスター発表
- 第36回日本分子生物学会, 2013年12月, 日本語, 神戸, 国内会議細胞老化制御に関与する遺伝子の同定と機能解析ポスター発表
- 第36回日本分子生物学会, 2013年12月, 日本語, 神戸, 国内会議Cyclin Iは細胞周期の進行に関与しているポスター発表
- 第72回日本癌学会学術総会, 2013年10月, 日本語, 横浜, 国内会議細胞老化とアポトーシスの運命を決定する遺伝子の同定とその機能解析ポスター発表
- 第85回日本生化学会大会, 2012年12月, 日本語, 福岡, 国内会議細胞老化制御に対する分岐鎖アミノ酸BCAAs(Branched-Chain Amino Acids)の役割ポスター発表
- 第35回日本分子生物学会年会, 2012年12月, 日本語, 福岡, 国内会議X-linked inhibitor of apoptosis proteinは自身のNedd化は引き起すが、caspase-7のNEDD8-E3リガーゼとしては働かないポスター発表
- 第35回日本分子生物学会年会, 2012年12月, 日本語, 福岡, 国内会議Uba3のnedd8化制御におけるカスパーゼの関与ポスター発表
- 第35回日本分子生物学会年会, 2012年12月, 日本語, 福岡, 国内会議p53のリン酸化状態の違いによる細胞老化とアポトーシスの運命決定制御機構ポスター発表
- 第85回日本生化学会大会, 2012年12月, 日本語, 福岡, 国内会議Cdk5チロシン15のリン酸化はCdk5活性化サブユニットp35によって阻害され、Cdk5の活性化には関与しないポスター発表
- Molecular Genetics of Aging 2012, Cold Spring Harbor Meeting, 2012年10月, 英語, Cold Spring Harbor, NY, 国際会議The determination of cell fates to premature senescence and apoptosis by the phosphorylation level of p53.口頭発表(一般)
- 第71回日本癌学会学術総会, 2012年09月, 日本語, 札幌, 国内会議細胞老化と細胞死の運命決定を制御する分子メカニズムの解析口頭発表(一般)
- 第19回肝細胞研究会, 2012年06月, 日本語, 札幌医科大学, 国内会議細胞老化におけるmTORとBCAAの新たな機能-肝硬変患者におけるBCAAの新しいTopics-口頭発表(一般)
- 第34回日本分子生物学会年会, 2011年12月, 日本語, 日本分子生物学会, 横浜, 国内会議カスパーゼの新規基質Uba3のnedd化における機能ポスター発表
- 若手フロンティア研究会, 2011年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議The determination of cell fates to premature senescence and apoptosis by the cellular levels of DNA damageポスター発表
- The 34th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, 2011年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 横浜, 国内会議The determination of cell fates to premature senescence and apoptosis by the cellular levels of DNA damage口頭発表(一般)
- The 34th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, 2011年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 横浜, 国内会議Cell cycle dependency of apoptotic execution口頭発表(一般)
- 第34回日本分子生物学会年会, 2011年12月, 日本語, 日本分子生物学会, 横浜, 国内会議Caspase-3,6,7により切断されるプロテインカイネースの比較口頭発表(一般)
- 2011 Taiwan-Japan Joint Symposium on Cell Signaling and Gene Regulation, 2011年11月, 英語, National Cheng Kung University, Taiwan, Taiwan, 国際会議Possible interactions between the machineries of apoptosis and cell cycle progression口頭発表(招待・特別)
- OTSUKA肝臓栄養治療フォーラム2011, 2011年10月, 日本語, 大塚製薬, 東京, 国内会議細胞老化とBCAA口頭発表(招待・特別)
- 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会, 2010年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 神戸, 国内会議カスパーゼの活性化阻害による細胞増殖の異常ポスター発表
- 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会, 2010年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 神戸, 国内会議Cdk5は結合する制御サブユニット、p35、p39又はCyclinI、により異なった細胞内局在を示すポスター発表
- 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会, 2010年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 神戸, 国内会議Caspase-3,6,7により切断されるプロテインカイネースの比較ポスター発表
- 第32回日本分子生物学会年会, 2009年12月, 日本語, 日本分子生物学会, 横浜, 国内会議Screening of novel caspase substrates functioning at mitotic phaseポスター発表
- 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会, 2008年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 神戸, 国内会議細胞分裂制御における活性化caspase-7の役割ポスター発表
- 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学大会合同大会, 2007年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 横浜, 国内会議細胞分裂制御におけるcaspase-7 の役割口頭発表(一般)
- 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学大会合同大会, 2007年12月, 日本語, 日本分子生物学会;日本生化学会, 横浜, 国内会議Caspase-3/-7を標的とした誘導性タンパク質置換法の確立ポスター発表
- 第65回日本癌学会学術総会, 2006年09月, 日本語, 日本癌学会, パシフィコ横浜, 国内会議細胞増殖制御におけるカスパーゼ7の役割口頭発表(一般)
- 20th IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology and 11th FAOBMB Congress, 2006年06月, 英語, 京都国際会館, 国際会議A novel function of active caspases in cell cycle progression at mitotic phase口頭発表(一般)
- 第28回分子生物学会, 2005年12月, 日本語, 分子生物学会, 福岡ドーム, 国内会議細胞分裂制御におけるカスパーゼの役割口頭発表(一般)
- 第27回日本分子生物学会年会, 2004年, 日本語, 日本分子生物学会, 神戸国際会議場、ワールド記念ホール, 国内会議細胞周期(M期)制御へのカスペースの関与口頭発表(一般)
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2021年04月 - 2024年03月, 研究分担者自発老化細胞を用いた抗老化薬開発基盤の構築本研究はメラノーマ細胞から自発的に形成される老化細胞(以下、自発老化細胞)を用いて、腫瘍組織などに出現する「老化細胞の特性を明らかにし(課題1)、老化細胞と周辺細胞との相互作用様式を解明する(課題2)とともに、抗老化薬の開発基盤(課題3)をつくることを目的としている。当該年度は上記目的のうち主に課題1と2に関する研究を行った。 まず自発老化細胞が形成される細胞株であるWM115 細胞とWM164 細胞を用いて、細胞内シグナル伝達経路に対する活性化剤や阻害剤を用いて解析を行った。その結果、自発老化細胞の出現にはMEK-ERK経路の活性化が必要であることが明らかになった。続いて自発老化細胞のタイムラプス観察を行った。その結果、自発老化細胞は細胞分裂の不全により形成されること、通常サイズのメラノーマ細胞より安定性が高く細胞死が起こりにくいことが明らかになった。さらにRNA-seq解析の結果から、自発老化細胞ではsenescence-associated secretory phenotype (SASP) 関連分泌因子の遺伝子発現上昇していることが明らかになった。また自発老化細胞の培養上清を用いた解析から、自発老化細胞は周辺細胞にSASP因子を介してEMT (epithelial-mesenchymal transition) を引き起こされている可能性が示された。 以上のことから自発老化細胞は、一部のメラノーマ細胞のMEK-ERK シグナルの過剰活性化に起因して形成が開始し、細胞質分裂が不完全に完了することで形成され、長期間組織中に滞在することが分かった。また自発老化細胞は腫瘍組織内の周辺細胞に分泌因子を介して EMTを誘導することでがんの悪性化を促進する可能性が高いことが示された。競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2020年04月 - 2023年03月, 研究代表者がん治療により誘導される老化細胞を標的とした新規抗がん剤開発に向けた基礎的研究本年度は、LY6Dが細胞外から細胞内へとシグナルを伝えるタンパク質を同定するため、タンデム質量分析法を用いてLY6Dと相互作用する膜タンパク質の網羅的な探索を行い、膜貫通型タンパク質であるIntegrin β1を含む5種類のタンパク質を同定した。Integrin β1について詳細な解析を行ったところ、Integrin β1の活性を阻害する中和抗体がLY6Dの発現に伴う空胞構造の形成を抑制し、さらに、RNA干渉法によるIntegrin β1の発現抑制によってLY6D誘導性のマクロピノサイトーシスが抑制されることが明らかとなった。また、Integrin β1のサイレンシングは細胞老化に伴い惹起されるマクロピノサイトーシスに対しても同様の抑制効果を示した。これらの結果から、LY6D誘導性マクロピノサイトーシスを惹起するシグナルはIntegrin β1を介在して細胞内に伝達されることが示された。Focal adhesion kinase (FAK) はIntegrin β1の下流因子であり、インテグリンシグナルの受容に伴い自己リン酸化を亢進してマクロピノサイトーシス制御因子として知られるSrc family kinase (SFK) の活性化を誘導する非受容体型チロシンキナーゼである。本実験では、LY6Dの発現に伴いFAKの自己リン酸化が亢進すること、また、FAK-SFK経路の遮断がLY6D誘導性マクロピノサイトーシスを抑制することが示された。以上の結果から、細胞老化関連タンパク質LY6DはIntegrin β1との相互作用を介してマクロピノサイトーシスシグナルを細胞内に伝達していること、またLY6DはFAK-SFK経路の活性化を介してマクロピノサイトーシスを惹起していることが明らかとなった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 神戸大学, 2013年04月 - 2016年03月, 研究代表者本研究では、DNA損傷が起きた際の細胞応答機構の一つである細胞老化という現象を分子レベルで解明することを目的とし、細胞老化実行に関与する遺伝子の同定とその機能解析を行った。DNA二本鎖切断を引き起こす薬剤であるエトポシドの処理濃度を変えることによって、細胞老化とアポトーシスを選択的に誘導し、DNAマイクロアレイ比較解析によって老化細胞で特異的に高発現する遺伝子を複数同定することに成功した。その中でも特に、プロリン脱水素酵素とD-アミノ酸酸化酵素について詳細な解析を行い、いずれも代謝副産物として活性酸素種を発生させることにより細胞老化実行に関与していることを明らかにした。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 神戸大学, 2008年 - 2010年, 研究分担者アミノ酸により制御を受けるプロテインキナーゼmTORとタンパク質脱リン酸化反応との関係に着目した検討により、哺乳類培養細胞ではプロテインホスファターゼ制御因子mTIP41がmTOR基質の脱リン酸化の抑圧のみならずmTORの上流にシグナリングに作用しmTORの作用を促進することを見い出した。この結果は栄養シグナリングの新たな側面であり、アミノ酸による細胞機能制御を明らかにする上で重要である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究, 特定領域研究, 神戸大学, 2008年 - 2009年, 研究代表者細胞増殖制御におけるカスパーゼの役割本研究課題を遂行するに当たっては、具体的に以下の3課題について研究を推進してきている。課題(1)カスパーゼ7活性化に至る経路の解明、課題(2)M期でカスパーゼ7によって切断される基質の同定、課題(3)レンチウイルスを用いた誘導性標的蛋白質置換法の確立、である。本年度は昨年度の結果を基にして、更に研究を推し進めたところ以下の結果を得た。課題(1)では、カスパーゼ7の上流で機能することが予想されるFADD及びカスパーゼ8に関する更なる検討を行ったところ、FADDをノックダウンした場合に細胞増殖が抑制され、また、分裂期特異的にリン酸化されることが分かった。現在、リン酸化の意義とカスパーゼ活性化の関係を検討している。課題(2)では、新たに同定した5種類のカスパーゼの基質候補の解析を進め、その切断部位を同定し、抗体作成により内在性蛋白質のアポトーシス及び細胞分裂期での切断の有無の確認を行っている。今後、切断されない変異体の細胞増殖への影響を検討する。課題(3)では、カスパーゼ3と7に関するレンチウイルスを用いて、ドキシサイクリンによって誘導をかけたところ、外来性カスパーゼの発現と内在性カスパーゼのノックダウンを確認することができた。また、変異型カスパーゼ7に置換された細胞では増殖が抑制されたため、細胞増殖におけるカスパーゼの重要性を確認することができた。今後は本実験系を利用して、カスパーゼの基質の切断の意義を明らかにする予定である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究, 特定領域研究, 神戸大学, 2004年 - 2005年, 研究分担者蛋白質リン酸化酵素PKB/AktおよびPKCを介する細胞死と細胞周期の制御機構PKB/AktおよびPKCは受容体刺激によりそれぞれホスファチジルイノシトール(PI)3-キナーゼおよびホスホリパーゼCを介して産生されるリピッドメッセンジャーにより活性化を受けることが知られており、また私どもはこれらの蛋白質リン酸化酵素が各種ストレス刺激によっても活性型に変換され細胞の死および増殖の制御に関与することを明らかにしている。本研究においてPKB/Aktの標的蛋白質として知られるフォークヘッド転写因子FOXO4(別名AFX)の制御について解析した結果、FOXO4はその分子内に存在する3カ所のPKB/Aktコンセンサス部位が細胞内で全てリン酸化を受け、そのうち2カ所のリン酸化反応が細胞増殖に必要であることが示された。また、PKCファミリーのうちPKCδの過剰発現は細胞周期をG2/M期で停止させ、酸化ストレス下におけるアポトーシスを促進することが知られている。そこでその活性化機構を検討したところ、過酸化水素処理細胞内においてPKCδは従来から知られているチロシンリン酸化反応を受けることに加えて複合体を形成し、この多量体化がその活性上昇に貢献していることが明らかとなった。一方、これまでに細胞死の実行因子として確立されているカスパーゼ3はPKCδを基質とするが、その核移行を検討する過程でカスパーゼ3が細胞分裂期特異的に活性化を受け、PKCδをはじめとする基質蛋白質を切断することが見いだされた。また実際にカスパーゼの活性を阻害することにより細胞周期の進行が遅延され、また培養細胞の増殖が抑制されることが明らかとなった。従って、カスパーゼ3が細胞周期進行に重要な役割を果たしているという、細胞分裂制御に関するこれまでに知られていなかった可能性が示された。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究(A), 特定領域研究(A), 大阪大学, 1999年 - 1999年, 研究代表者蛋白分解による細胞死制御機構の解析アポトーシスの実行においてカスペースが重要な役割を果たしていることが明らかとなっている。我々はカスペースの未知の基質蛋白質を同定するためにyeast two-hybrid systemを利用したクローニング方法を確立した。本法ではカスペースの2つのサブユニットを別々のプロモーター制御下において発現させ、小サブユニットをLexA DNA結合領域と融合させた。さらにyeast内での酵素-基質複合体の安定性を確保するために、基質蛋白質が分解されないように酵素の活性中心に点突然変異を導入した。本法を用いてライブラリーをスクリーニングし、幾つかのカスペースの基質候補を同定した.まず、細胞骨格調節蛋白質であるゲルソリンがカスペースの基質であることを明らかにするとともに、ゲルソリンがミトコンドリアから細胞質へのチトクロームcの遊離を抑制することによってアポトーシスを抑制することを明らかにした。また、抗酸化作用を持つ酵素群の転写誘導に重要な役割を果たしている転写因子NRF2がカスペースの基質であり、カスペースによるNRF2の切断がアポトーシスの実行に重要な役割を果たすことを明かにした。一方、アポトーシス実行に特徴的な核の形態変化はカスペースによって引き起こされることが明らかとなっているが、活性化したカスペースが核へ移行するのか、或いはカスペースの基質が核へ移行するのか不明のままであった。我々は活性型カスペース-3を特異的に認識する抗体を作成することにより、アポトーシス実行時には活性型カスペース-3そのものが核へ移行することを明らかにした。現在核内に局在するカスペース-3の基質候補の解析を進めるとともに、核の形態変化との関係を明らかにする目的で研究を進めている。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究(A), 特定領域研究(A), 大阪大学, 1998年 - 1998年, 研究代表者蛋白分解による細胞死制御機構の解析アポトーシスの実行におけるCaspaseの重要性が示唆されおり、その基質蛋白質を同定することはアポトーシスを理解するために必須の課題である。我々はこれまでにCaspaseの未知の基質蛋白質を同定するためにyeast two-hybrid systemを利用したクローニング方法を確立した。本法ではCaspaseの2つのサブユニットを別々のプロモーター制御下において発現させ、小サブユニットをLexA DNA結合領域と融合させた。さらにyeast内での酵素一基質複合体の安定性を確保するために、基質蛋白質が分解されないように酵素の活性中心に点突然変異を導入した。以上のプラスミドをbaitとしてマウス胎児、及びヒト胸腺ライブラリーをスクリーニングし、その翻訳産物がin vitroで活性型Caspaseにより切断される幾つかのクローンを得た。これらの中にはゲルソリンをコードするcDNAを持つクローンが複数含まれており、活性型Caspase-3によってDXXD配列で切断された。ゲルソリンはカルシウム依存的にアクチン繊維に結合してアクチンの重合脱重合を調節することにより細胞の形態変化、運動性に関与するが、アポトーシス実行時にはCaspaseの切断によりカルシウム非依存的にアクチン繊維を切断し、細胞の形態変化の一端を担うと考えられる。また、ゲルソリンの過剰発現によりアポトーシスが抑制されるが、その機構の一つがCaspaseの活性化に先立って起こるミトコンドリアから細胞質へのチトクロームcの遊離の抑制にあることを明らかにした。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 大阪大学, 1995年 - 1998年, 研究分担者核・細胞質間の分子コミュニケーション細胞核と細胞質間の物質輸送のメカニズムを分子レベルで解明することは、細胞核の機能的構築を理解する上で重要である。そこで、核膜孔を介した蛋白質やmRNAの輸送に着目して研究を進め、以下のような成果を得た。 1.核蛋白質輸送因子であるimportinβは、それ自身単独で核膜孔を出入りする分子であることがわかった。Ranに対するモノクローナル抗体を用いて、Ranは核と細胞質の間を常にサイクルしており、そのサイクルを阻害すると核蛋白質輸送が障害を受けることを生きた細胞で初めて証明した。さらに、p10/NTF2が、RanのGDP/GTP交換反応を抑制する因子、つまりRan-GDP dissociation inhibitor(Ran-GDI)として機能することを明らかにした。 2.アポトーシス誘導に伴い、アポトーシスに特徴的な核の変性が起こるためには、能動的核蛋白質輸送が必要であることを示した。また、能動的核蛋白質輸送を利用した、核の変性を解析するin vitroアポトーシス誘導系を開発し、その系を用いて、核の変性を誘導する因子を分離・同定した。 3.分裂酵母におけるmRNAの核外輸送変異株ptr6およびptr7の表現型と原因遺伝子産物の機能解析を進め、ptr6^+遺伝子産物は、転写調節因子であり、かつmRNA輸送にも関わる分子であることが推測された。 4.転写因子IRF-3は、通常細胞質に留まっており、ウイルス感染によってはじめてリン酸化を受けて活性化し、核へ移行した後、コアクティベーターp300/CBPとの会合を通じて全く新しいシグナル伝達系を形成することを明らかにした。 5.Rex/Revの核小体移行シグナル結合蛋白質SETは、核-細胞質間輸送関連蛋白質B23と同様に、細胞内でオリゴマーを形成して働き、その相互作用にはRan結合ドメインと相同性のある領域が関与することがわかった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 国際学術研究, 国際学術研究, 大阪大学, 1997年 - 1997年, 研究分担者in vitro系を用いたアポトーシスの分子機構の解析アポトーシスの分子機序解明を目指し、我々はこのプロセスに関わる遺伝子、ICEファミリ遺伝子やbcl-2ファミリ遺伝子などの解析を行ってきた。これら遺伝子産物の生化学的機能の解明および新たなアポトーシス関連因子の同定にはin vitro系は極めて有用な方法の一つである。 Yuri Lazebnikが開発した第一世代in vitroアポトーシス系をベースにし、アポトーシスの特長である核変性を顕著にみることが可能な第2世代のin vitro系を確立した。この系ではアポトーシス特有の核変性が顕著にかつ再現性よく観察されるほか、アポトーシスに必須であることを最近我々が示した能動核輸送も必須であり、極めて生細胞に近いin vitro系といえる。この系を用い、核変性に必須の因子の探索を行った。 一方、アポトーシス抑制因子Bcl-2の生化学的基盤を明らかにする目的で、単離ミトコンドリアを用いたアポトーシスin vitro系を確立し、Bcl-2によるミトコンドリアの脱機能(膜電位の低下)の抑制は、ミトコンドリア内膜を通したプロトンの汲み出しの促進によることを明らかにした。この系はBcl-2のより詳細な生化学的機能基盤の割り出しに極めて有効である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 大阪大学, 1997年 - 1997年, 研究代表者蛋白分解による細胞死制御機構の解析アポトーシスが起きる際には、細胞の縮小と断片化、核の凝縮、DNAの断片化などの変化が短時間内に進行する。アポトーシスの実行には、線虫C.elegansの遺伝学的解析から同定された細胞死実行遺伝子産物CED-3の哺乳動物ホモローグであるcaspasesが重要な役割を担っていることが明らかにされつつある。Caspasesはこれまでに少なくとも10種類報告されており、その中でもcaspase-3(CPP32)とcaspase-4(TX)がFas誘導性アポトーシスに関与することを明らかにし、さらにcaspase-4(TX)からcaspase-3(CPP32)へのカスケードが存在することを明らかにした。また、Caspasesの基質蛋白質については幾つか同定されているが、未だ不明な点が多いため、未知の基質蛋白質を同定するための方法を確立した。本法はyeast two-hybrid systemに改良を加えたものであり、具体的にはcaspase-1(ICE)の2つのサブユニットを別々のプロモーター制御下において発現させ、小サブユニットをLexA DNA結合領域と融合させた。さらにyeast内での酵素一基質複合体の安定性を確保するために、基質蛋白質が分解されないように酵素の活性中心に点突然変異を導入した。以上のbaitプラスミドがyeast内で機能することをGal4転写活性化領域とICE結合能を有するCrmA蛋白質を融合したプラスミドを用いて確認した。同様なbaitプラスミドをcaspase-3(CPP32)についても作製し、ヒト胸腺及びマウス胎児ライブラリーをスクリーニングすることにより、複数のクローンを得ることに成功し、幾つかのクローン由来蛋白質がin vitroで活性型caspasesによりアスパラギン酸のC末端側で切断されることを確認した。今後は、すでにクローニングしたcaspaseの基質蛋白質の解析を通してアポトーシスの分子機構の解明を目指していく予定である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 国際学術研究, 国際学術研究, 大阪大学, 1996年 - 1996年, 研究分担者無細胞抽出液を用いたアポトーシスの解析アポトーシスの分子機序解明を目指し、我々はこのプロセスに関わる遺伝子、ICEファミリ遺伝子やbcl-2ファミリ遺伝子などの解析を行ってきた。これら遺伝子産物の生化学的機能の解明および新たなアポトーシス関連因子の同定には、in vitro系は極めて有用な方法の一つである。 現在多くの研究室で利用されているin vitroアポトーシス系は、Yuri Lazebnikが開発したものをベースにしているが、この系ではアポトーシスの特長である核変性が顕著な形でみることが出来ないため、多くの場合アポトーシスの付随現象であるDNA切断をアッセイマーカーとして用いられている。我々は、この難点を克服する新たなin vitro系を確立した。この系ではアポトーシス特有の核変性が顕著にかつ再現性よく観察されるほか、アポトーシスに必須であることを最近我々が示した能動核輸送も必須であり、極めて生細胞に近いin vitro系といえる。この系は、既存のアポトーシス関連因子の機能解析および新たなアポトーシス関連因子の探索に極めて有効である。 一方、アポトーシス抑制遺伝子bcl-2の生化学的基盤を明らかにする目的で、単離ミトコンドリアを用いたアポトーシス解析系を確立した。我々は、細胞を用いた解析から、アポトーシスの進行にミトコンドリアの脱機能(膜電位の低下)が重要な役割を果たしていること、およびその脱機能をBcl-2が抑制することを明らかにしたが、単離ミトコンドリア系でこのBcl-2機能を再現することに成功した。この系はBcl-2の生化学的機能の基盤の割り出しに極めて有効である。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 大阪大学, 1995年 - 1996年, 研究分担者アポトーシス実行遺伝子ICE/CED3遺伝子(ric3)の構造と機能の解析多岐の生命現象に係わっており生命維持に不可欠の現象であるアポトーシスは、厳密な遺伝的調節下にあることが知られているが、現在では関与する遺伝子のごく一部が単離されているにすぎず、またその分子機構は不明な部分が多い。 種々の解析からICE(システインプロテアーゼ活性をもつinterleukin-1β converting enzyme)は哺乳動物の細胞死実行遺伝子であると考えられている。しかしICE欠損マウスにおいても多くの細胞死は正常に機能することから類似遺伝子の存在が想定されてきた。我々は、ヒトゲノム中にICE類似遺伝子ric2とric3を見い出し、それら遺伝子の構造と細胞死における機能を分子生物学的および細胞生物学的手法をICEと比較しながら解析した。 ドミナントネガティブ変異と特異抗体を用い、ric2がFas誘導性アポトーシスに関与していること、またICEファミリーメンバーであるCPP32を活性化することでその機能を果たしていることを示した。また、ric2, ric3がともにICEの阻害たんぱくであり種々のアポトーシスを抑制するCrmAにより直接阻害されることを示し、ともに種々にアポトーシスに関与する可能性を示唆した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奨励研究(A), 大阪大学, 1995年 - 1995年, 研究代表者リン酸化によるBel-2の機能調節と細胞死(アポトーシス)の制御に関する研究細胞膜上の受容体で受け取られた細胞死のシグナルは細胞質内に存在する伝達物質を介して伝えられ、細胞は核の断片化などの幾つかの段階を経て死に至る。細胞膜上の受容体の一つがFasであり、伝達物質の一つの候補がICEファミリープロテアーゼである。また、細胞死抑制遺伝子であるbcl-2はこれらの情報伝達を負に制御することにより細胞死を抑制すると考えられる。本研究ではこれら細胞死制御遺伝子の関係を明らかにすると共に、情報伝達におけるリン酸化の意義を明らかにすることを目的として解析を行なった。まず、HepG2とHeLa細胞のFasによる細胞死はICEの特異的阻害ペプチドYVADでは抑制されず、ICEファミリーに一つであるCPP32/Yamaの特異的阻害ペプチドDEVDで抑制された。つまり、これらの細胞ではFasによる細胞死にCPP32/Yamaが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。また、Bcl-2に対する抗体を何種類か作製しリン酸ラベルした細胞抽出液より免疫沈降したところ、免疫沈降可能な抗体でのみ26kDaのリン酸化されたバンドを検出し、これらのバンドは抗原で吸収した抗体では検出できなかった。これらの結果はBcl-2蛋白質がリン酸化蛋白質であることを強く示唆するものである。Fas結合蛋白質の一つがフォスファターゼであり、また細胞死の制御にMAPキナーゼが関与することが示唆されていることなどから、細胞死の制御におけるリン酸化の役割は極めて重要であると思われる。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 大阪大学, 1995年 - 1995年, 研究代表者アポトーシス制御遺伝子群の遺伝的組換えを利用した個体レベルでの細胞死の研究細胞死(アポトーシス)制御は、細胞死実行遺伝子と細胞死抑制遺伝子が中心的役割を果たしている。本研究では新たな細胞死制御遺伝子の同定とその解析、及び欠損マウスの作成を通して、個体レベルでの細胞死の機構を明らかにすることを目的とし、昨年度までに細胞死抑制遺伝子であるbcl-2遺伝子を欠損したマウスを作成し、そのマウスに生じる種々の異常を解析した。一方、細胞死実行遺伝子に関しては、線虫の遺伝学的解析から同定されたced-3遺伝子産物がICE(IL-1β converting enzyme)と相同性を持つことが示され、多数のIceファミリー遺伝子が存在することが報告されつつある。本年度我々は2種類のIceファミリー遺伝子をヒトcDNAライブラリーより単離することに成功し、ric-2,ric-3と命名した。ric-2,ric-3共に、Ice/ced-3ファミリー遺伝子の機能にとって重要なシステインプロテアーゼとしての活性中心であるQACRGを完全に保存していた。RIC-2,-3はICEとアミノ酸レベルで50%以上の相同性を有し、ric-2のヒト組織における発現分布はIceとほぼ同様のパターンを示した。ric-2の高発現は培養細胞に細胞死を誘導し、その活性はQACRGからQACRGへの点突然変異により失われた。また、cowpox virusがもつcrmA遺伝子は神経細胞、リンパ球細胞などに引き起こされる細胞死を阻止することができ、CrmAの作用はICE特異的なプロテアーゼ活性阻害と考えられていた。しかしながらCrmAはICEのみならずRic-2が引き起こす細胞死も阻止できることが明らかとなり、これらの結果はric-2がIce/ced-3ファミリーに属する新たな細胞死実行遺伝子であることを示唆するものと考えている。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 大阪大学, 1994年 - 1995年, 研究分担者アポトーシス抑制遺伝子bcl-2トランスジェニックマウスを利用した発がん機構の解析種々の刺激で惹起されるアポートシスのシグナルは、最終的に共通経路に集約される。Bcl-2およびBcl-xLは、ほとんと全ての刺激で誘導されるアポトーシスを抑制しうることから、Bcl-2,Bcl-xLはアポトーシスの共通経路のクリティカルなステップを抑制制御しているものと考えられている。しかし、その生化学的機能は不明であり、本年度はその解明を主目的とし、特にネクローシス系の利点を利用した解析を行なった。 1.アポトーシスを抑制するBcl-2やその類似遺伝子産物Bcl-xL、およびICEファミリーシステインプロテアーゼ(アポトーシス実行因子)の阻害剤が、ミトコンドリア呼吸鎖の阻害剤で誘導されるネクローシスを抑制することを示した。このことは、少なくとも一部のネクローシスとアポトーシスのシグナルが共通ステップを通過することを示している。 2.呼吸鎖の阻害剤で誘導されるネクローシスは、その細胞死に至る過程、特にミトコンドリアにおける変化がよく解析されているのでミトコンドリアを細胞局在場所に持つBcl-2やBcl-xLの機能解析に有用と判断し解析を行った結果、Bcl-2,Bcl-xLは、細胞死の時にみられるミトコンドリアの膜電位の低下を抑制しうることが明らかなった。 3.ネクローシスに限らず、Bcl-2,Bcl-xLはアポトーシス時に起こるミトコンドリアの膜電位低下も抑制した。 5.ICE阻害剤は、細胞死を抑制するが、ミトコンドリア膜電位の低下は抑制できなかった。これらの結果は、ミトコンドリアの膜電位低下が細胞死(アポトーシスおよびネクローシス)の重要な引金になっていることを示唆しており、Bcl-2,Bcl-xLはその電位低下を抑えることにより細胞死を抑制していると考えられる。一方、ICE様プロテアーゼはミトコンドリアの膜電位低下より下流で機能していると考えられる。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 重点領域研究, 大阪大学, 1994年 - 1994年, 研究代表者bcl-2関連遺伝子群の遺伝的組換えを利用した個体レベルでの細胞死の研究個体レベルでの細胞死の機構を明らかにすることを目的として、細胞死(アポトーシス)抑制活性を有するbcl-2遺伝子のジーンターゲッティングを行なった。本年度の成果としてbcl-2遺伝子に変異をホモに持つマウスを得ることに成功し、bcl-2欠損マウスに生じる種々の異常を解析した。bcl-2遺伝子をホモに欠失しても胚発生は正常に進み、一見正常なbcl-2欠損マウスが生まれた。個体差はあるが特徴的な異常として1)寿命が短い、2)身体、耳が小さい、3)リンパ球の寿命が短く、胸腺と脾臓が小さい、4)腎臓の形成異常によるpolycystic kidney disease様の病相、5)毛のはえ変わり時の毛色の脱色(色素細胞内の活性酸素レベルの上昇によるメラニン合成の阻害によるものではなく、色素細胞の欠損による)、6)小腸の絨毛の発育遅延による形態異常、7)adult bcl-2欠損マウスにおける成熟B細胞の欠如(これら細胞の短命さと同時に骨髄中の前駆素の異常が原因である)、などが明らかとなった。今後、更にbcl-2欠損マウスの解析を推し進め、生体内におけるbcl-2遺伝子の役割を明らかにする予定である。 また、細胞死の機構を個体レベルで明らかにするためには細胞死を誘導する遺伝子の解析も重要であると考え、細胞死を実行する遺伝子としてヒトB細胞cDNAライブラリーよりric遺伝子をクローニングした。ric遺伝子は細胞死実行遺伝子であるCed-3,ICE,Nedd2/Ich-1とアミノ酸レベルで高い相同性があり、システインプロテアーゼ活性を持つことが予想され、高発現により幾つかの培養細胞に細胞死を引き起こすことがわかった。さらに、生体内で広く発現していることが明らかとなった。そこでric遺伝子の生体内での役割を明らかにするためにジーンターゲッティングを行なうべh準備を進めている。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 国際学術研究, 国際学術研究, 大阪大学, 1993年 - 1994年, 研究分担者bcl-2遺伝子による発がん機構の解析ヒトリンパ腫に見られる染色体転座t(14;18)の解析から同定したbcl-2がん遺伝子は細胞増殖には顕著な関与を示さず細胞死を抑制するというユニークな機能を有する。このがん遺伝子の発見は、種々の生命現象に関わっている細胞死の研究に重要な遺伝的材料を提供すると同時に、がん研究の分野においては細胞死の抑制が発がん過程において重要なステップであるという新しい概念を提示することになった。その後、複数のがん関連遺伝子が細胞死と係わる機能を持つことが示され、細胞死はがん研究においても重要なテーマとなった。 本研究の目的は、発がんに係わる細胞死抑制の分子機構を解明すると同時に、bcl-2活性化を伴うリンパ腫の発生とより高い悪性度の獲得の分子機構を明らかにすることである。 マウス実験系 リンパ腫発生に係わる遺伝子群の解析のために、BまたはT細胞でbcl-2を過剰発現するトランスジェニックマウスを用い、新生児にモロニ-白血病ウイルスを感染させ悪性リンパ腫発生に必要な遺伝子群に分子タグを付ける実験系を利用した。ウイルス感染により悪性リンパ腫発生が促進されB/bcl-2マウスではB、Tまたは未分化なリンパ球由来の悪性リンパ腫が、T/bcl-2マウスでは主として未熟なT細胞由来の悪性リンパ腫が発生した。複数のリンパ腫においてc-myc遺伝子の関与が確認された。このc-myc遺伝子の活性化を伴う悪性度の高い腫瘍の発生過程は、ヒト濾胞性リンパ腫の高度悪性化の過程と類似している。つまりbcl-2を活性化するt(14;18)転座は悪性度の低い瀘胞性リンパ腫に高頻度でみられるが、そこから派生する悪性度の高いリンパ腫のあるものは、t(14;18)転座に加えc-myc遺伝子を活性化するt(8;14)転座を有することが知られている。従ってこの実験系はヒトの瀘胞性リンパ腫の高悪性度獲得プロセス解析の有用な実験モデル系であると考えられる。 トリ実験系 このヒトbcl-2を持つレトロウイルスをニワトリに感染させ、悪性腫瘍の発生をモニターした。ニワトリ6日胎児にウイルスを感染した場合に、約2-4週間の潜伏期の後に、種々の臓器に悪性腫瘍が発生した。コントールに用いたRCASベクター由来のレトロウイルスでは、悪性腫瘍の発生は全く見ることが出来なかった。このことは、ウイルス感染により発生した悪性腫瘍は、ウイルス内に導入したヒトbcl-2がん遺伝子によるものであることを示している。 悪性腫瘍が発生した臓器は、肺、膵臓、肝臓、脾臓および腹腔内である。血液中には赤芽球由来の腫瘍細胞が認められた。6日胎児経のbcl-2ウイルス感染とは異なり、羽化後一日のニワトリへのbcl-2ウイルス感染は、2-4週間の期間内には全く悪性腫瘍を発生するに至らなかった。このことは、悪性腫瘍の発生を促すためにはbcl-2ウイルス感染に特別なウインドがあることを意味しており、悪性腫瘍が由来するターゲット細胞の存否や数に起因している可能性がある。 各種臓器に観察された悪性腫瘍のリニエジを割り出すために、各種抗体を用いた免疫組織学的検討を行なった結果、脾臓、肝臓の腫瘍は骨髄性細胞由来であり、肺と膵臓の腫瘍は、未分化な肉腫であった。腹腔内に生じた腫瘍の由来は未だ判定出来ていない。このようにbcl-2ウイルスの感染により、種々の組織において、種々のリニエジ(赤芽球系、骨髄性、および肉腫)の腫瘍が生じることを示した。各腫瘍はヒトbcl-2を発現しており、数コピーのレトロウイルスゲノムの挿入が認められた。これらウイルスの挿入はモノクローナルでありウイルスゲノムの挿入による細胞内がん遺伝子の活性化が起こっていると考えられる。従ってこれらのウイルス挿入箇所のニワトリゲノムのクローニングを通し、これらの特に固形悪性腫瘍の発生に必要ながん遺伝子の同定が可能になった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 一般研究(A), 一般研究(A), 大阪大学, 1992年 - 1994年, 研究分担者bcl-2のアポプトーシス抑制機能の細胞周期依存性と神経系細胞での機能の解析bcl-2がん遺伝子は細胞死(アポトーシス)を抑制する活性有するユニークながん遺伝子である。 血球系細胞で確認されたbcl-2の細胞死抑制活性はラット交感神経細胞へのマイクロインジェクション法により神経細胞においても発揮されることを示した。同様の結果はラットPC12細胞株を用いても確認できた。また神経細胞におけるbcl-2の機能を解析する目的で、ヒトbcl-2をニューロン特異的enolase(NSE)プロモーターの下流につないだコンストラクトを用い神経細胞でbcl-2を過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。得られたマウス()は形態異常などは示さなかったが、外敵障害による神経細胞死(顔面運動神経切断による神経細胞の脱落)に対し強い抵抗性を備えていることが判明した。一方、神経細胞で通常発現しているbcl-2の役割を検討するためにbcl-2ノックアウトマウスの作成を行なった。bcl-2-/-マウスは一見正常にうまれるが、生後種々の臓器で異常がみられた(小外耳介、polycystic kidney様腎障害、リンパ球のアポトーシスによる胸腺および脾臓のアトロフィ、小腸の発育不全、毛の白色化)。胚発生期における神経組織でのbcl-2の高発現にもかかわらず、神経組織における顕著な異常は観察されなかった。bcl-2の機能と類似の機能を持つ他の遺伝子による代償によるものと思われる。 bcl-2による細胞死抑制の生化学的基盤の解明を目指しPC12細胞株を用い無酸素下で誘導される細胞死の解析を行なった。bc1-2の生化学的機能としては抗酸化経路での機能が最も有力なモデルであるが、無酸素下で誘導される細胞死をbcl-2が効率よく抑制することとその系に活性酸素が関与しないことを実証することでbcl-2/抗酸化経路での機能のモデルを否定することが出来た。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 がん特別研究, がん特別研究, 大阪大学, 1993年 - 1993年, 研究分担者ヒトbcl-2がん遺伝子の生理機能の解析bcl-2がん遺伝子は、他のがん遺伝子とは異なり細胞死(アポトーシス)を抑制する活性を示し、がん遺伝子の中でもユニークな存在になっている。この研究課題の目的は、分子生物学的および細胞工学的手法を駆使しbcl-2の機能を統合的に理解することである。 bcl-2たんぱくの細胞内局在を細胞分画法と免疫電顕法により検討しbcl-2は核外膜、小胞体膜とミトコンドリア外膜に存在することを示し、bcl-2のミトコンドリア内膜局在説を否定した。 bcl-2の構造と機能の関係を明らかにするために系統的な欠失変異bcl-2を作製し細胞内局在と細胞死抑制活性の検討を行った。その結果、C末の約50アミノ酸領域が膜局在に必須であることが明らかになった。膜局在を失ったbcl-2たんぱくはアポトーシス抑制活性を示さず、膜局在がbcl-2の活性の発現に重要であることを強く示唆している。 抗bcl-2抗体を用いてbcl-2結合たんぱくの同定を行なった。バキュロウイルスの発現系より得られたbcl-2たんぱくをプローブとしヒトcDNAライブラリーから同一の未知遺伝子を含む2クローンを得た。遺伝子産物の機能は現在検討中である。 bcl-2欠損マウスの作成に成功した。bcl-2-/-マウスは正常に生まれるが、生後10日目あたりから成育不全が顕著になる。bcl-2-/-マウスにおいて個体差はあるが次のような異常がみられた。(1)耳が小さい(2)polycystic kidney(3)リンパ球のアポトーシスによる胸腺および脾臓のアトロフィ(4)小腸の発育不全(5)毛の白色化などである。これら全ての異常がbcl-2欠損による細胞死の促進であるかいなかは今後の研究に待たねばならない。