血管内皮細胞のホモシステイン刺激により発現する遺伝子群の解析

同型半胱氨酸刺激血管内皮细胞表达的基因分析

• 批准号: 08878106
• 负责人: 小亀 浩市
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08878106/
• 关键词: 高ホモシステイン血症; 血管内皮細胞; 遺伝子発現; mRNA; 細胞傷害; ディファレンシャルディスプレイ解析; GRP78; BiP; RTP

高ホモシステイン血症の重症患者においては、知能発育遅延、水晶体偏位、骨格異常、痙攣、若年性血栓症など多くの全身性症状が見られる。最近の研究では、軽症でも動脈硬化症や血栓症の危険因子となることが明らかになってきた。本研究では、血管内皮細胞のホモシステイン傷害によって生じる遺伝子発現の変化を調べ、ホモシステインの細胞傷害機構を究明することを目的とした。まず、コンフルエントに達した培養ヒト臍帯静脈内皮細胞を終濃度1あるいは10mMのホモシステインで刺激した。4時間後、細胞からRNAを抽出し、ディファレンシャルディスプレイ解析に供した。その結果、ホモシステイン刺激に伴って発現量が増加する6遺伝子(メチレンテトラヒドロ葉酸代謝関連酵素NMDMC、ストレス蛋白質GRP78/BiP、遺伝子転写調節因子ATF-4及び3つの新規遺伝子)と発現量が減少する1新規遺伝子を同定した。NMDMCの増加はホモシステイン代謝経路が活性化していることを、GRP78/BiPの増加は小胞体内に正常な折りたたみ構造をもたない蛋白質が蓄積していることを示唆する。一方、新規遺伝子の一つを解析したところ、394アミノ酸残基から成る新規蛋白質(RTPと命名)をコードしていた。その一次構造からRTPは約43kDaの水溶性蛋白質であると推定された。ノーザンブロット解析の結果、RTPのmRNAは多くの組織において恒常的に発現していることが明らかになった。今後RTP及び他の新規遺伝子の解析を推進することによって、高ホモシステイン血症の病因解明だけでなく、広く細胞傷害の研究に寄与するであろうという意味で、萌芽的研究としての目的を達成したと考えられる。なお本研究の成果はJ.Biol.Chem.誌に掲載された。また、これを発表した第9回国際血管生物学会議(平成8年9月、米国シアトル)においてYoung Investigator Awardが与えられた。

在患有高同型半胱氨酸血症的危重患者中，观察到许多全身症状，包括智力发育迟缓、晶状体偏差、骨骼异常、抽搐和青少年血栓形成。最近的研究表明，即使是轻微的症状也可能是动脉硬化和血栓形成的危险因素。在本研究中，我们研究了同型半胱氨酸损伤引起的血管内皮细胞基因表达的变化，旨在阐明同型半胱氨酸的细胞毒性机制。首先，用终浓度为1或10 mM的同型半胱氨酸刺激已达到汇合的培养的人脐静脉内皮细胞。 4小时后，从细胞中提取RNA并进行差异显示分析。结果，6个基因（亚甲基四氢叶酸代谢相关酶NMDC、应激蛋白GRP78/BiP、基因转录调节因子ATF-4和3个新基因）的表达水平随着同型半胱氨酸的刺激而增加，而表达水平则下降。新基因被鉴定出来。 NMDMC的增加表明同型半胱氨酸代谢途径的激活，GRP78/BiP的增加表明内质网中不具有正常折叠结构的蛋白质的积累。另一方面，对其中一个新基因的分析表明，它编码一种由 394 个氨基酸残基组成的新蛋白质（名为 RTP）。从其一级结构来看，RTP 估计是一种约 43 kDa 的水溶性蛋白质。 Northern印迹分析显示RTP mRNA在许多组织中组成型表达。未来通过推动RTP和其他新基因的分析，我们已经达到了探索性研究的目的，因为它不仅有助于阐明高同型半胱氨酸血症的发病机制，而且有助于广泛的细胞损伤研究。他认为他做到了。这项研究的结果发表在《J.Biol.Chem》杂志上。此外，这项工作在第九届国际血管生物学大会（1996 年 9 月，美国西雅图）上获得了青年研究者奖。