プロテアソーム活性化分子PA28による癌細胞傷害メカニズムの解析

蛋白酶体激活分子PA28损伤癌细胞机制分析

• 批准号: 18790952
• 负责人: 山野 武寿
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18790952/
• 关键词: PA28; プロテアソーム; カスパーゼ; IFNγ; IL-18

癌細胞特異的にPA28αを高発現させることによりアポトーシスが誘導されることを既に確認していたため、アポトーシスPA28α高発現によるアポトーシス誘導メカニズムの詳細な検討を行った。始めにアポトーシス誘導の際に細胞内にて連鎖的に活性化することが知られているカスパーゼ分子群中のどの分子がPA28α高発現細胞内にて活性化されるのか検討した。その結果連鎖経路の最も下流のカスパーゼであるカスパーゼ3のみが特異的に活性化されていることを認めた。しかもこのカスパーゼ3活性化は細胞をプロテアソーム阻害剤にて処理することにより完全に阻害されたことから、PA28α高発現により細胞内に誘導されるPA28α結合型プロテアソーム(酵素)により直接前駆体カスパーゼ3が切断され活性化を受けることが示唆された。この仮説をin vitroにて検証するためPA28α結合型プロテアソームを精製しこれがリコンビナント前駆体カスパーゼ3を活性化するのか検討した。結果PA28α結合型プロテアソームは酵素活性依存性に前駆体カスバーゼ3を活性化出来た。即ちPA28α高発現細胞に誘導されるアポトーシスはPA28結合プロテアソームを介して誘導される全く新しい経路を介することが確認された。さらにPA28αを誘導するサイトカインであるインターフェロン(IFNγ)はアポトーシスを引き起こさない。それはPA28αを誘導すると同時にプロテアソーム内の分子置換を誘導する為であることを明らかにした。またIL-18はIFNγと同様にPA28を誘導するがプロテアソーム内の分子置換を誘導しないため上記のメカニズムにてアポトーシスを引き起こすことを明らかにした。現在IL-18並びにPA28依存性のアポトーシスが生体内の炎症・自己免疫疾患にどの様に関わっているのかマウスモデルを用い検討中である。

由于已经确认凋亡是由特定癌细胞中高表达的PA28α诱导的，因此详细检查了通过凋亡PA28α高表达诱导细胞凋亡的机制。首先，检查了Casperase分子中的哪些分子在凋亡引导期间在细胞中活跃的哪些分子在PA28α高电流细胞中被激活。结果，仅特异性激活了链路径中最下游的casperase 3的Casperase 3。此外，由于Casperase 3的激活通过用原生物抑制剂加工细胞完全抑制活性。为了通过体外验证这一假设，我们纯化了PA28α-结合型蛋白体，并检查了这是否会激活重组前体casperase 3。结果，PA28α结合蛋白体可以激活前体Casberze 3以获得酶活性依赖性。换句话说，已经证实，由高度PA28α高电流细胞引导的细胞凋亡通过通过PA28结合的全新途径进行的全新途径。干扰素（IFNγ）是一种指导PA28α的细胞因子，不会引起凋亡。据表明，是指引导PA28α同时诱导蛋白酶体中的分子取代。 IL-18像IFNγ一样诱导PA28，但没有引导原始的分子取代，因此它通过上述机制会导致凋亡。目前，我们正在考虑使用小鼠模型来查看IL-18和PA28依赖性凋亡如何参与活体中的炎症和自身免疫性疾病。