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，缺血应激引起的颅神经系统组织损伤已成为一个问题。我们发现p53分子介导的脑神经特异性细胞死亡信号与急慢性缺血和癫痫发作时局部脑组织损伤的发生密切相关。 p53是一种由基因损伤和各种生物应激信号诱导的多功能分子，作为控制细胞周期、凋亡、DNA修复/复制、分化等的多功能分子，在所有生命科学领域备受关注。详细信息其在细胞系中的功能尚未阐明。在本研究中，作为阐明缺血应激引起脑神经组织损伤机制的一种手段，我们使用p53基因敲除小鼠诱导缺血性神经细胞死亡，并诱导脑神经组织和细胞动力学中的p53，以及p5。 3搜索/识别参与信号网络的分子基团，其表达和功能受3)存在或不存在的影响而受到调节，在蛋白质水平上分析这些蛋白质的结构和功能，并将它们与p53诱导的脑神经元细胞死亡联系起来我们寻找信号分子。我们通过结扎p53正常（+/+）和基因敲除（-/-）小鼠的颈总动脉，建立了海马和纹状体神经元的迟发性缺血损伤模型，并分析了每个脑组织和细胞的蛋白质组和转录组。方法论。蛋白质组融合分析方法是同时进行两种蛋白质组差异显示方法（2D-DIGE方法和cICAT方法），使用DNA芯片进行差异mRNA表达分析，融合样本之间的差异信息的方法。迄今为止，2D-DIGE方法已从约4000个特异性相关蛋白中鉴定出213个特异性蛋白（其中93个与p53基因的存在或缺失相关，53个与缺血性细胞凋亡相关，以及p53和细胞凋亡两者）。检测到。此外，在使用cICAT方法的分析中，鉴定出297种特定蛋白质作为与p53和细胞凋亡相关的分子。当将这些结果提交给信号网络分析软件提取特定的p53依赖性凋亡信号通路时，我们发现除了已知的caspase9介导的凋亡通路外，还涉及氧化还原相关因子，例如notch、wint和cadherin。检测到独特的信号通路。该研究阐明了p53及相关分子与神经元细胞死亡相关的信号转导机制，调节这些分子信号活性的药物和靶分子有可能应用于大脑和神经系统的预防和治疗建议组织疾病。

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