放射線アポートシスのミトコンドリア及びDNaseγによる制御

Research Project

Project/Area Number	11140246
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	藤原美定神戸大学, 医学部, 教授 (70030848)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田村奈緒子 (堀奈緒子) 神戸大学, 医学部, 助手 (50311783) 野田朝男神戸大学, 医学部, 講師 (40294227)
Project Period (FY)	1999
Project Status	Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help	¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000) Fiscal Year 1999: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Keywords	イオン化放射線 / アポトーシス / Bax / Bcl-XL / VDAC / Bcl-2 / チトクロームc / ミトコンドリア
Research Abstract	放射線アポートシスの重要なp53依存性経路におけるBax蛋白質が促進するチトクロームc(Cytc)遊離のミトコンドリア(MT)制御機構を研究した。P53発現白血病細胞はX線アポートシスに高感受性であるが、変異p53遺伝子をもつ細胞は著しく抵抗性であった。照射後p53蛋白質は高度のSer-15リン酸化と蓄積によって活性化され、Bcl-2を転写制御し、Baxを促進した。その結果、分離MTではBax量が約10倍(5Gy後6時間)に増え、逆にBcl-2とBcl-XLは時間依存性に減少した。MTでは、界面活性剤で処理しなければBcl-2族間でテヘロ2量体は検出できなかった。MT外膜のVDACはBaxとBcl-XLに結合するが、Bcl-2との結合は有意ではなかった。非照射細胞のMTではBcl-XL/VDACチャネルがMTホメオスタシスを保持しCytc遊離を抑えた。照射後経時に分離MTを分析すると、Bcl-XL/VDACチャネルは減少し、照射直後よりBax/VDACチャネルが直線的に増加した。この増加キネティックスに一致して、分離MTからCytcが遊離した。Rhodamine123を用いると、照射後3時間までの初期ではMT膨張ではなく、Bax/VDACチャネルから40%Cytcが遊離した。照射後3〜6時間の後半期では、MT膨張(内膜PT Poreの開口)、内膜電位(Δψ)低下と残量のCytc遊離が進行し、電子伝達系の異常によってMTでのROS(superoxide anion)産生が進行した。放射線アポトーシスのp53・Bax経路によるCytc遊離の2段階機構が明らかになった。照射後p53非依存性経路でCa^<2+>依存性にアポトーシスとDNA断片化をおこすDNaseγの遺伝子と蛋白質(311アミノ酸)も明らかにした。