メタロチオネインのストレス系細胞内シグナル伝達調節機構

金属硫蛋白对应激相关细胞内信号转导的调节

• 批准号: 12771448
• 负责人: 近藤 昌夫
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokushima Bunri University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12771448/
• 关键词: Apoptosis; cadmium; mercury; zinc; caspase; cytochromec; mitochondria; MAPkinase; Cadmium; apoptosis; cytochrome C

本年度はテトラサイクリン依存的メタロチオネイン(MT)発現系の構築とカドミウム、水銀、亜鉛の細胞死誘導機構の解析を行った。テトラサイクリン依存的MT発現細胞をRT-PCRを指標にクローニングしたところ、数クローンが単離された。しかしながら、MTの蛋白量を測定したところ、テトラサイクリンによりMTの蛋白質量の制御が行われていなかった。本系に関しては、今後、テトラサイクリン発現系および導入する細胞種の再選定を行う必要がある。カドミウム、水銀のアポトーシス誘導機構については去年度の結果を踏まえて、ミトコンドリア依存的経路に焦点を当てて解析を行った。カドミウムによるアポトーシス誘導経路における各種caspaseの関与を検討したところ、ミトコンドリア依存的経路のinitiator CaspaseであるCaspase-9が関与していることを見い出した。また、水銀によるアポトーシス誘導経路もカドミウム同様ミトコンドリアを介したcaspaseの活性化が関与している可能性が示唆された。カドミウムと水銀によるアポトーシス誘導におけるミトコンドリア依存的経路の上流の機構をmitogen actlvated protein kinase(MAPK)の一つであるp38MAPKに着目して検討したところ、p38MAPK特異的阻害劑によって水銀のアポトーシス誘導は抑制されたものの、カドミウムのアポトーシス誘導は抑制されなかった。この結果から、両重金属間でアポトーシス誘導においてミトコンドリアの上流の経路が異なる可能性が示唆された。また、細胞内遊離亜鉛とアポトーシス誘導の関連について検討を行ったところ、細胞内遊離亜鉛濃度がある一定濃度に達した時にp38MAPKの活性化に伴うcaspaseの活性化が生じアポトーシスが誘導される可能性が示唆された。この時の亜鉛濃度は生理的条件であることから、亜鉛は生理的状態においてアポトーシスの誘導を積極的に制御している可能性がある。今後は、MTとの関連を念頭にいれつつさらなる解析を進める予定である。

今年，我们进行了四环素依赖性金属硫蛋白（MT）表达系统的构建，并分析了镉，汞和锌细胞死亡诱导的机制。使用RT-PCR克隆四环素依赖性MT表达MT的细胞，并分离了几个克隆。但是，当测量MT的蛋白质含量时，四环素无法控制MT的蛋白质含量。关于该系统，有必要重新选择四环素表达系统和将来要引入的细胞类型。根据去年的结果，分析了诱导镉和汞凋亡的机制，重点是线粒体依赖性途径。当我们研究了各种caspase参与镉诱导凋亡的途径时，我们发现caspase-9是线粒体依赖性途径中的启动子caspase。还建议，汞诱导凋亡的途径可能涉及线粒体介导的caspase激活，就像镉一样。检查了线粒体依赖性途径在镉和汞诱导凋亡中的上游机制，重点是P38MAPK，这是P38MAPK，这是有丝分裂原作用的作用蛋白激酶之一（MAPKS），尽管P38MAPK特异性抑制抑制抑制了对Mercury的诱导，但CADSSIS抑制了氧化和垂直抑制的诱导。这些结果表明，两种重金属之间的线粒体上游途径可能有所不同。此外，当我们研究细胞内游离锌与凋亡诱导之间的关系时，建议当达到一定浓度的细胞内游离锌时，caspase激活伴随着p38mapk的激活，并且可以诱导凋亡。由于目前锌浓度是一种生理状况，因此锌可能会积极调节生理条件下凋亡的诱导。将来，将在与MT的关系中牢记的同时进行进一步的分析。

项目成果

Kondoh M. et.al.: "Cytochrome C release from mitochondria induced by cadmium"Journal of Health Science. 47(1). 78-82 (2001)

Kondoh M. 等人：“镉诱导线粒体释放细胞色素 C”健康科学杂志。

Kondoh et al.: "Cadmium induces apoptosis partly via caspase-9 activation in HL-60 cells"Toxicology. 170. 111-117 (2002)

Kondoh 等人：“镉部分通过 HL-60 细胞中的 caspase-9 激活诱导细胞凋亡”毒理学。

Kondoh et al.: "Specific induction of metallothionein synthesis by mitochondrial oxidative stress"Life Sciences. 69. 2137-2146 (2001)

Kondoh 等人：“线粒体氧化应激特异性诱导金属硫蛋白合成”生命科学。