アポトーシスにおけるミトコンドリア膜透過性亢進因子の同定とその分子機構の解明

细胞凋亡中线粒体膜通透性增强剂的鉴定及其分子机制的阐明

• 批准号: 14028036
• 负责人: 清水 重臣
• 金额: $ 3.52万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14028036/
• 关键词: アポトーシス; ミトコンドリア; Bcl-2; 膜透過性亢進; 放射線

ミトコンドリアの膜透過性変化はアポトーシスのシグナル伝達に重要な役割を果たしている。また、この透過性はBcl-2ファミリー蛋白質によって主に制御されている。そこで、1)放射線や抗癌剤刺激を加えた際のミトコンドリア膜透過性亢進因子を同定する、2)アポトーシス促進型Bcl-2ファミリー蛋白質であるBid/Bikグループのミトコンドリア上のターゲット分子を同定する、を課題として研究を行った。その結果、1)放射線を照射したマウス胸腺由来の細胞質画分からミトコンドリア膜透過性亢進因子の単離同定に成功した。実際、このミトコンドリア膜透過性亢進因子をリコンビナントで作製し単離ミトコンドリアに添加すると膜透過性が亢進しシトクロムc漏出が観察された。また、放射線を照射したマウス胸腺から調整した細胞質画分に中和抗体を添加すると、ミトコンドリアからのシトクロムc漏出が緩和された。正常細胞の細胞質中には本蛋白質は認められなかったが、放射線等のDNA障害が加わると、細胞質中に観察されるようになった。さらに、anti-sense法により本蛋白質の発現レベルを抑制したり、中和抗体をマイクロインジェクションしたりすると、放射線誘導性アポトーシスは顕著に抑制された。以上より、我々が同定したシトクロムc漏出促進因子は、放射線誘導性アポトーシスのシグナル伝達に重要な役割を果たしているものと考えられた。2)に関しては、Bid/Bikに結合するミトコンドリア蛋白質を免疫沈降法により同定した。本蛋白質はミトコンドリア内膜に存在する蛋白質のホモログである。他のBcl-2ファミリー蛋白質との結合を調べると、Bcl-xやBakとの結合も確認された。現在、本蛋白質の機能解析中である。

线粒体膜通透性的变化在细胞凋亡信号转导中发挥重要作用。而且，这种通透性主要由Bcl-2家族蛋白控制。因此，我们的目标是 1) 确定在放射或抗癌药物刺激下增强线粒体膜通透性的因素，2) 确定 Bid/Bik 组线粒体上的靶分子，它们是我进行的促凋亡 Bcl-2 家族蛋白。作为课题进行研究。结果，1）我们成功地从来自受辐射小鼠胸腺的细胞质部分中分离并鉴定了线粒体膜通透性增强剂。事实上，当重组制备这种线粒体膜通透性增强因子并将其添加到分离的线粒体中时，膜通透性增加并且观察到细胞色素c渗漏。此外，向受辐射小鼠胸腺制备的细胞质部分中添加中和抗体可减轻线粒体中细胞色素 c 的渗漏。虽然在正常细胞的细胞质中没有观察到这种蛋白质，但当加上放射线等DNA损伤时，开始在细胞质中观察到这种蛋白质。此外，通过使用反义技术或通过显微注射中和抗体抑制该蛋白质的表达水平，可以显着抑制辐射诱导的细胞凋亡。综上所述，我们鉴定的细胞色素c渗漏促进因子被认为在辐射诱导细胞凋亡的信号转导中发挥重要作用。关于2)，通过免疫沉淀鉴定了与Bid/Bik结合的线粒体蛋白。该蛋白质是线粒体内膜中存在的蛋白质的同源物。在检查与其他 Bcl-2 家族蛋白的结合时，也证实了与 Bcl-x 和 Bak 的结合。目前，该蛋白的功能正在分析中。