脳神経系特異的な虚血性細胞死の分子シグナル制御機構の解明

阐明脑神经系统特异性缺血性细胞死亡的分子信号控制机制

基本信息

批准号：
18659424
负责人：
荒木令江
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、虚血性ストレスによる脳神経系の組織障害が問題となっている。我々は、急性・慢性的な虚血や癲癇性発作等における局所的な脳組織障害の発生に、p53分子を介する脳神経特異的な細胞死へのシグナルが大きく関与していることを明らかにした。p53はく遺伝子損傷や各種の生体ストレスのシグナルによって誘導され、細胞周期、アポトーシス、DNA修復・複製、分化等を制御する多機能性分子として、あらゆる生命科学分野で最も注目されているが、脳神経系細胞における機能の詳細は未だ解明されていない。本研究では、虚血性ストレスによる脳神経組織障害発生のメカニズムを解明する一つの手段として、本研究では、p53遺伝子ノックアウトマウスを用いて、虚血性神経細胞死の誘導と、脳神経組織・細胞内のp53の動態、及びp53有無に付随して発現や機能を調節されるシグナルネットワークに関わる分子群を検索/同定し、これらのタンパク質レベルでの構造と機能解析を行い、p53を介して誘導される脳神経細胞死に関連するシグナル分子の検索を行った。p53正常(+/+),ノックアウト(-/-)マウスの総頸動脈結紮による海馬・線条体神経細胞の虚血性遅延障害モデルを開発し、各脳組織・細胞のプロテオーム及びトランスクリプトーム解析の方法論を確立した。プロテオミクス融合解析法は、2種類(2D-DIGE法・cICAT法)のproteomic differential display法を同時進行で行うとともに、DNAチップによるmRNA発現差異解析を行い、サンプル間差異情報を融合させる方法である。現在までに、2D-DIGE法においては、約4000個の全蛋白質から213個の特異的な蛋白質(p53遺伝子の有無にかかわるもの93個、虚血性アポトーシスに関わるもの53個、p53およびアポトーシス両者が特異的に関わるもの39個)が検出された。又、cICAT法による解析においては297個の特異的な蛋白質がp53およびアポトーシスに関わる分子として同定された。これらの結果をシグナルネットワーク解析ソフトに供与して特異的p53依存性のアポトーシスシグナル経路を抽出したところ、既知のcaspase9を介したアポトーシス経路に加え、レドックス関連因子群、notch, wint, cadherin等の関与するシグナル系がユニークな経路として検出された。本研究によってp53及び関連分子の神経細胞死に関わるシグナル伝達機構の一旦が明かになり、これらの分子シグナルの活性を調節する薬剤やターゲット分子が、脳神経系組織障害の予防や治療へ応用できる可能性が示唆された。

近年来，由于缺血性压力引起的颅神经系统的组织损伤已成为一个问题。我们已经透露，通过p53分子通过颅神经特异性细胞死亡信号传导高度参与急性缺血和慢性缺血和癫痫发作中局部脑组织损伤的发展。 p53是所有生命科学中最流行的，因为信号基因损伤和各种生物胁迫引起的多功能分子，并调节细胞周期，凋亡，DNA修复/复制，分化等，但尚未阐明其在颅神经系统细胞中功能的细节。 In this study, as one way to elucidate the mechanisms of cranial nerve tissue damage caused by ischemic stress, in this study, we used p53 gene knockout mice to search/identify molecules involved in induction of ischemic neuronal death, the dynamics of p53 in cranial nerve tissue and cells, and signal networks that regulate expression and function in conjunction with the presence or absence of p53, and analyzed the structure并在蛋白质水平上的功能，并搜索与p53诱导的颅神经元死亡有关的信号分子。我们通过在正常（+/+）和基因敲除（ - / - ）小鼠中连接普通颈动脉的海马和纹状体神经元中缺血性延迟损伤模型，并建立了每种脑组织和细胞的蛋白质组和转录组分析的方法。蛋白质组学融合分析方法涉及同时执行两种类型的蛋白质组学差异显示方法（2D-DIGE和CICAT），并使用DNA芯片进行融合样本差异信息进行MRNA表达差分分析。迄今为止，已经从约4,000个总蛋白（93个与p53基因的存在或不存在相关的53个与缺血性凋亡有关的53个有关，与p53和凋亡相关的39个有关）发现了213种特异性蛋白质。此外，通过CICAT方法，将297种特异性蛋白鉴定为参与p53的分子和分析中的凋亡。这些结果被提供给信号网络分析软件，以提取特定的p53依赖性凋亡信号途径，除了通过CASPASE9的已知凋亡途径，涉及的信号系统，例如与氧化还原相关因素，Notch，Wint和cadherin，还被检测为独特的途径。这项研究揭示了p53和相关分子的神经元细胞死亡涉及的信号传导机制，表明调节这些分子信号活性的药物和靶分子可以应用于颅神经系统组织障碍的预防和治疗。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Analysis of the specific signal transduction in glioma cells by proteomic differential display

通过蛋白质组差异显示分析胶质瘤细胞中的特异性信号转导

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Electrophoresis 50(3)
影响因子：
0
作者：
Komohara Y.;et al.;Araki N
通讯作者：
Araki N

Methionine aminopeptidase 2 over-expressed in cholangiocarcinoma : Potential for drug target.

蛋氨酸氨肽酶 2 在胆管癌中过度表达：潜在的药物靶点。

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Acta Oncologica 46(3)
影响因子：
0
作者：
Sawanyawisuth;K.;et al.
通讯作者：
et al.

病態プロテオミクスによる神経系腫瘍関連蛋白質群を介した細胞内異常シグナルの検索

利用病理蛋白质组学寻找神经系统肿瘤相关蛋白介导的细胞内异常信号

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
蛋白質の翻訳後修飾と疾患プロテオミクス
影响因子：
0
作者：
Jayalekshmy PA;et.al.;荒木令江
通讯作者：
荒木令江

がん-発生・進展と予防・治療の展開

癌症 - 发生、进展以及预防和治疗的发展

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Corvalan A;Ding S;Koriyama C;Carrascal E;Carrasquilla G;Backhouse C;Urzua L;Argandona J;Palma M;Eizuru Y;Akiba S.;荒木令江;Castillo A. et al.;荒木令江;Corvalan A. et al.;荒木令江;Castillo A. et al.;Cabrera ME. et al.;荒木令江;Tabata H. et al.;荒木令江;Campos F. et al.;荒木令江;Campos F. et al.;荒木令江;Marugame T. et al.;Yoshiwara E. et al.;荒木令江
通讯作者：
荒木令江