【研究分野】病態科学系歯学(含放射線系歯学)

【研究領域課題番号】13854022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ASK1 / MAPキナーゼ / アポトーシス / ストレス / カルシウム / 自然免疫 / ASKファミリー / ASK2

【研究成果の概要】

本研究計画は、ASKファミリーキナーゼ系を介したストレス応答の分子機構の解明を軸として「量の差を質の違いへ」という細胞内情報処理システムの作動機序を明らかするために、物理化学的ストレスによるASKファミリー活性化機構の詳細の解明を中心に研究を行なった。具体的には、1)酸化ストレスならびに小胞体ストレスによるASK1活性化機構の詳細の解明、2)ASK1活性化の量的、時間的モニター法の開発と活性化ストイキオメトリーの測定、3)ASK1阻害低分子ならびに活性化低分子の探索、4)ASKファミリー分子群の活性制御機構の解明、5)ASKファミリー分子群のノックアウトマウスの樹立、6)ASK1の欠失が遺伝子発現ならびにタンパク修飾に与える影響の解析とその細胞運命変化への意味付け等に挑戦し、ASKファミリーの下流で働く分子群の活性化持続時間の違いが様々な細胞応答における質の違いを産み出す機構として働いていることを突き止めた。以上、本研究成果として得られたこれらの学術的成果は、ASKファミリーを介したストレス応答におけるシグナル伝達機構の解明に基づく薬剤開発が、革新的神経変性疾患治療薬ならびに抗炎症薬の開発に繋がる可能性を示唆している。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2001 - 2005

【配分額】123,110千円 (直接経費: 94,700千円、間接経費: 28,410千円)

【研究分野】生物系薬学

【研究領域課題番号】11557177 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞性粘菌 / 分化誘導因子 / DIF-1 / カルシウム / カルシニューリン / 抗腫瘍因子 / 白血病細胞 / アポトーシス / インシュリン / Insulinoma細胞 / カスパーゼ / 抗ウイルス作用 / 抗腫瘍作用 / DIF / Xenopus laevis / 卵母細胞 / cAMP / Jarkat細胞 / Jac / Statシグナル伝達 / protein kinaseB

【研究成果の概要】

1-(3,5-dichloro-2,6-dihydroxy-4-methoxyphenyl)-1-hexanone(DIF-1)は細胞性粘菌D. discoidedeumの柄細胞分化誘導因子である。DIF-1は哺乳動物細胞に対して増殖抑制、分化誘導などの生理的作用を有する。この作用が起こる早い時期に細胞内カルシウムの上昇することが知られている。今回の研究では先ず、カルシウムイオンとの関連からDIF-1のレセプターの一つと考えられるカルシニューリン(CaN)に注目して、CaNへのDIFアナログの作用を解析した。DIF-1とDIF-2は低濃度(10-30nM)では直接カルシニューリンを活性化した。また高濃度(10-30μM)では阻害することを見いだした。またヒト白血病細胞K562細胞Akt/protein kinase Bの活性をDIF-1処理後を追跡したところ、30分から6時間にわたって経時的な活性化が見られた。そしてこの活性化には細胞内カルシウム濃度の増加が必要であった。インシュリンを分泌するinsulinoma細胞(INS-1)に対して、DIF-1は用量依存的に細胞死を惹起した。このアポトーシスはDIF-1はcaspase independent apoptosisであることを明らかにした。DIF-1が抗腫瘍作用ばかりでなく、in vitroでinfluenza virus A/PR/8/34の増殖を抑制することを明らかにした。しかし真菌(C. albicans, C. neoformas, A. fumigatus)や細菌(S. aureus, E. coil, P. aeruginosa)には作用しないことを見いだした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】6,700千円 (直接経費: 6,700千円)

【研究分野】消化器内科学

【研究領域課題番号】08407016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

Kupffer 細胞 / 類洞壁細胞 / エンドトキシン / 酸化ストレス / アセトアルデヒド / ミトコンドリア / Kupffer細胞 / NO / TNFα / NF-kB / 肝疾患 / 接着因子 / カルシウム / NF-κB / アポトーシス

【研究成果の概要】

本研究では各種の実験的肝障害モデルにおいて類洞壁細胞群、特にKupffer細胞からの活性酸素やNOの放出動態と肝細胞障害特に類洞壁細胞の障害、アポトーシスなどを時間的空間的な相関とその制御機構を解明することを目的とした。
ラットKupffer細胞と肝癌細胞を共培養した実験系におい接着因子(CD18/ICAM-1)に依存性にCaの動員があり、それに引き続き肝細胞内において活性酸素の産生がおきることを明らかにした。さらに,癌細胞と共培養したKupffer細胞ではiNOSとiNOSのmRNAの増加を蛍光法を用いて明らかにした。そして、NOの産生に先立ってfluorescence in situ hybridization法により観察したNFkBの活性化とその核内への移動を明らかにした。また、エンドトキシンにより刺激したKupffer細胞と肝細胞を共培養するとKupffer細胞からNOとTNFαが放出され肝細胞におけるミトコンドリア機能が傷害されることを明らかにした。
アルコールによる肝障害では、潅流肝モデルにおいてアルコール投与によりKupffer細胞から肝類洞ヘスーパーオキサイドアニオンが放出され、それが類洞壁細胞の障害をきたしていることを明らかにした。また、Kupffer細胞自身にエタノール代謝能があり、その代謝にはcytochrome P4502E1が関与していることを明らかにした。生体顕微鏡下の観察により慢性的にエタノールを投与したラットにおいてはエンドトキシンによる肝微小循環障害がおきやすいことを明らかにし、その際に白血球の膠着が観察され、接着因子が重要な役割を果たすことを明らかにした。慢性エタノール投与後のラットではGRO/CINC(ラットIL-8)およびTNFの上昇を認め、白血球上にはLFA-1の表出が対照群に比して増強していることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1996 - 1998

【配分額】27,200千円 (直接経費: 27,200千円)