内因性好中球活性化因子の検索とそれによる生体防御機構の解明

• Project/Area Number: 08878096
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 向井 秀仁 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (20251027)
• Project Period (FY): 1996 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 1998: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 1997: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 1996: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 好中球 / 白血球 / 生体防御機構 / 免疫系 / リソゾーム酵素 / エキソサイトーシス / 分泌 / Gタンパク質 / G蛋白質

Research Abstract

生体には個体としての恒常性を維持するために様々な防御機構が存在している。本研究は、この生体防御機構において中心的な役割を担っている白血球の一つである好中球の機能を調節する内因性因子を単離、好中球の関与する生体防御機構を明らかにすることを目的とし、ブタ心臓より好中球活性化ペプチドの精製を行なってきた。その結果、異なる10種のペプチド性好中球活性化物質を単離しその構造解析を行ない、7種のペプチドの構造を決定、また1種についてその配列を決定した。これらはすべて既知のタンパク質の断片であった。さらに単離したペプチドのうちブタcytochrome coxidase subunit VIIIのC末端22残基と考えられるペプチドCOSP-1、およびcytochromebのN末端15残基のペプチド、fCytb(1-15)についてはこれらを化学合成し、合成ペプチドを用いて実際ヒト好中球を活性化すること確認し、ざらにCOSP-1がGiあるいはGo型GTP結合調節タンパク質を直接活性化することを見いだした。これらの結果は、細胞が死にいたる、あるいは大きな傷害を被ったとき、cytochrome coxidaseやcytochrome bのような普段は細胞外に放出されることのないタンパク質が漏出、それが細胞外に存在する分解酵素によって分解、あるいは細胞内で分解、放出されることによって好中球活性化因子となり、これに向かって好中球が遊走し活性化され異物となった死細胞を処理するという生体防御系が存在する可能性を示すとともに、この機構の少なくとも一部は断片化ペプチドによるGタンパク質の直接的活性化が関与しているのではないかと考えられた。今後アポトーシスあるいはネクローシスを起こした細胞が実際にこのようなタンパク質を細胞外に放出しているかどうか検討する必要がある。

Research Products

• [Publications] Fukuhara,S.,Shimizu,M.,Hatsushima,H.,Mukai,H.,and Munekata,E.: "Signal pathways via NK_1 receptors and their desensitization in AR42J cell line." Peptides. 19. 1349-1357 (1998)
• [Publications] Mukai,H.,Kikuchi,M.,Suzuki,Y.,Munekata,E.: "The mechanisms of exocytosis induced by neurokinin peptides in mast cells." Peptide Chemistry. 1997(in press). (1999)
• [Publications] Fukuhara,S.,Mukai,H.,Munekata,E.: "Characterization of neurokinin receptor types and their intracellular signaling in C1300 cells" Peptides. 1997(in press). (1998)
• [Publications] Shin,H.-W.,Takatsu H.,Mukai,H.,et al.: "Intermdecular and Interdomain Interaction of a dynamn-relcrted GTP-bimling protein,Dnmlp/Vpslp-like protein." J.Biol.Chem.274. 2780-2785 (1999)
• [Publications] Fukuhara,S., Mukai,H., Munekata,E.: "Identification of neurokinin receptor types and intracellular signal tranducation induced by them in the murine neuroblastoma C1300 cell line." Peptide Chemistry. 1996. 282-292 (1997)
• [Publications] Fukuhara,S., Mukai,H., Munekata,E.: "Activin A and all-trans-retinoic acid cooperatively enhanced the functional activity of L-type Ca^<2+> channels in the neuroblastoma C1300 cell line." Biochem.Biophys.Res,Commun.241. 363-368 (1997)
• [Publications] Tanaka,T., Kohno,T., Kinoshita,S., Mukai,H., et al.: "α-Helix content of G proteinα subunit is decreased upon by receptor mimetics." J.Biol.Chem.273. 3247-3252 (1998)
• [Publications] Abe,J.,Fujinaka,H.,Mukai,H.,Munekata,E.: "Study on the activation mechanism of neurokinin receptors." Peptide Chemistry. 1995. 277-280 (1996)
• [Publications] Mukai,H.,et al.: "The regulation of GTP-binding regulatory proteins by substance P,mastoparan and their derivatives." Peptides. 1995. 403-405 (1996)
• [Publications] Fukuhara,S.,Mukai,H.,et al.: "Intracellular signal transduction involved in neurokinin receptors." Peptides. 1995. 410-411 (1996)
• [Publications] Fukuhara,S.,Mukai,H.,et al.: "Further identification of neurokinin receptor types and mechanisms of calcium signaling evcked by neurokinins in the murine neuroblcstoma C1300 cell line." J.Neurochem.67. 1282-1292 (1996)