カルネキシン/カルレティキュリンのシャペロン分子機構と細胞分化における意義の解明

阐明钙联蛋白/钙网蛋白的伴侣分子机制及其在细胞分化中的意义

• 批准号: 13770070
• 负责人: 井原 義人
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770070/
• 关键词: カルレティキュリン; シャペロン; レクチン; 糖タンパク質; アポトーシス; カルシウム; カルネキシン

カルネキシンとカルレティキュリン(CRT)はERに存在するCa2+結合性の分子シャペロンである。特にCRTはこれまでの報告から、分子シャペロン機能のみならず、遺伝子発現制御や細胞接着、細胞死などの分子機構にも関与することが明らかとなり、多機能分子としての役割が注目されている。平成14年度はCRTのCa2+代謝と細胞分化における新しい生理機能とその分子機構について、CRT遺伝子の導入を行った培養細胞系を用いた細胞分化モデルの解析を行った。カルレティキュリン高発現心筋芽細胞株を用いた細胞分化モデルの解析心筋細胞分化のモデルとして知られるラット心筋芽細胞株H9C2にマウスCRT遺伝子発現ベクターを導入し、CRT高発現細胞クローンを樹立した。これらのクローンを用いて、CRT高発現が心筋細胞分化を阻害し、細胞のアポトーシスを促進することを見いだした。CRT発現がどのような分子機構で細胞のアポトーシスを制御しているのかを解析した結果、以下のことが明らかとなった。1)CRT高発現細胞では、細胞生存シグナルであるPKB/Aktシグナルの分化条件下での抑制が観察された。2)CRT高発現細胞では、PKB/Aktを脱リン酸化するPP2Aの発現誘導が見られた。3)CRT高発現細胞では分化誘導条件下での細胞内遊離カルシウム濃度の上昇が見られた。一方、同様に細胞内遊離カルシウム濃度を上昇させるThapsigarginにより、PP2Aの転写レベルでの誘導が見られた。上記の結果から、CRT高発現細胞では細胞内カルシウム代謝が影響を受けることにより、細胞内遊離カルシウム濃度の上昇に伴うPP2A遺伝子の発現誘導が起こり、それによるPKB/Aktシグナルの抑制という分子機構によって、分化誘導条件下でアポトーシスが促進されるのではないかと考えられた。

钙连接蛋白和钙网蛋白 (CRT) 是存在于 ER 中的 Ca2+ 结合分子伴侣。特别是之前的报道表明，CRT不仅参与分子伴侣功能，还参与基因表达调控、细胞粘附和细胞死亡等分子机制，其作为多功能分子的作用备受关注。 2002年，我们利用导入了CRT基因的培养细胞系统的细胞分化模型，分析了CRT在Ca2+代谢和细胞分化中的新生理功能和分子机制。使用高表达钙网蛋白的成肌细胞系的细胞分化模型分析将小鼠CRT基因表达载体导入被称为心肌细胞分化模型的大鼠成肌细胞系H9C2中，并获得高CRT表达的细胞克隆成立了。使用这些克隆，我们发现高 CRT 表达抑制心肌细胞分化并促进细胞凋亡。对CRT表达控制细胞凋亡的分子机制的分析揭示了以下内容。 1)在CRT高表达的细胞中，在分化条件下观察到作为细胞存活信号的PKB/Akt信号的抑制。 2) 在具有高CRT表达的细胞中，诱导了使PKB/Akt去磷酸化的PP2A的表达。 3)在CRT高表达的细胞中，在分化诱导条件下观察到细胞内游离钙浓度增加。另一方面，Thpsigargin 在转录水平上诱导 PP2A，这也会增加细胞内游离钙浓度。从以上结果可知，在CRT高表达的细胞中，细胞内钙代谢受到影响，导致PP2A基因表达的诱导，伴随着细胞内游离钙浓度的增加，以及由此导致的PKB/Akt信号的抑制。在分化诱导条件下可能会促进细胞凋亡。

项目成果

T.Iida, et al.: "Hammerhead ribozyme against g-glytamylcysteine synthetase sensitizes human colonic cancer cells to cisplatin by downregulating both the glutathione synthesis and the expression of multidrug resistance proteins"Cancer Gene Therapy. 8. 803-

T.Iida 等人：“针对 g-谷氨酰半胱氨酸合成酶的锤头核酶通过下调谷胱甘肽合成和多药耐药蛋白的表达，使人结肠癌细胞对顺铂敏感”癌症基因治疗。

S.Goto, et al.: "Doxorubicin-induced DNA intercalation and scavenging by nuclear glutathione S-transferase π"FASEB J. 15. 2702-2714 (2001)

S.Goto 等人：“阿霉素诱导的 DNA 嵌入和核谷胱甘肽 S-转移酶 π 的清除”FASEB J. 15. 2702-2714 (2001)

Kondo T., et al.: "Diethylstilbestrol attenuates antioxidant activities in testis from male mice"Free Radic.Res.. 36(9). 957-966 (2002)

Kondo T. 等人：“己烯雌酚减弱雄性小鼠睾丸的抗氧化活性”Free Radic.Res.. 36(9)。

S.Victoria, et al.: "Relationship between calnexin and BiP in suppressing aggregation and promoting refolding of protein and glycoprotein substrates"J, Biol.Chem.. 276. 39779-39787 (2001)

S.Victoria等人：“钙联蛋白和BiP在抑制聚集和促进蛋白质和糖蛋白底物重折叠方面的关系”J，Biol.Chem.. 276. 39779-39787 (2001)

N.Taniguchi, et al.: "A glycomic approach to the identification and characterization of glycoprotein function in cells transfected with glycosyltransferase genes"Protemics. 1. 239-247 (2001)

N.Taniguchi 等人：“用糖基转移酶基因转染的细胞中糖蛋白功能的鉴定和表征的糖组学方法”Protemics。