Caspase非依存性細胞死の誘導剤探索とその分子機構

• Project/Area Number: 13218023
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 内藤 幹彦 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教授 (00198011)
• Project Period (FY): 2001 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥31,200,000 (Direct Cost: ¥31,200,000); Fiscal Year 2003: ¥10,100,000 (Direct Cost: ¥10,100,000); Fiscal Year 2002: ¥10,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000); Fiscal Year 2001: ¥11,100,000 (Direct Cost: ¥11,100,000)
• Keywords: アポトーシス / ネフローシス / 活性酸素 / 細胞死 / ネクローシス / カスパーゼ / Apollon / IAP

Research Abstract

放射線増感作用のある8-Nitrocaffeineが誘導するネクローシス様の細胞死について検討した結果、8-NitrocaffeineはCaspase非依存的に細胞死を誘導することが明らかになった。8-Nitrocaffeineのニトロ基は細胞内で還元的代謝を受けるが、酸素が十分存在する条件ではニトロ基に再酸化されてこのとき同時に活性酸素が産生される。8-Nitrocaffeineと同時に抗酸化剤PDTC、BHA、Troloxで細胞を処理すると、8-Nitrocaffeineによる細胞死が顕著に抑制された。また無酸素状態で細胞を8-Nitrocaffeineで処理すると細胞死は全く認められなかった。これらの結果から、ニトロ基の酸化還元反応で産生される活性酸素が8-Nitrocaffeineによる細胞死に重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに8-Nitrocaffeine耐性細胞を樹立しその性状を解析した結果、この耐性細胞は抗癌剤による細胞死には感受性を示したが抗Fas抗体による細胞死誘導には耐性を示した。このことからFasによる細胞死誘導に活性酸素が関与する可能性が示唆された。IAPファミリータンパク質ApollonがCaspase9、Smacと結合し、ユビキチン・プロテアソーム系による分解を促進することによりアポトーシスを阻害することが明らかになった。Apollonのノックアウトマウスは胎生致死であり、Apollonが個体発生に重要な機能を持つ遺伝子であることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Naito, M., et al.: "Caspase-independent necrotic cell death induced by a radioseustizer …."Cancer Sci.. (in press). (2004)
• [Publications] Yamaji, R., et al.: "Hypoxic up-regulation of triosephosphate isomerase expression mouse brain capillary endothelial cells"Arch.Biochem.Biophys.. 423. 332-342 (2004)
• [Publications] Jiang, C., et al.: "In vivo delivery of glial cell-derived neurotrophic factor (GDNF) across the blood brain barrier by gene transfer into brain capillary endothelial cells"Hum.Gene Ther.. 14. 1181-1191 (2003)
• [Publications] Yamaji, T., et al.: "Hypoxic up-regulates glyceraldehyde-3-phosphate …."Biochim.Biophys.Acta. 1593. 269-276 (2003)
• [Publications] M.Naito et al.: "MS-209, a quinoline-type reversal agent, potentiates---"Clin.Cancer Res.. 8. 582-588 (2002)
• [Publications] M.Murakami et al.: "Group IID heparin-binding secretory phospholipase----"Eur.J.Biochem.. 269. 2698-2707 (2002)
• [Publications] M.Parton et al.: "Coordinate expression of apoptosis-associated proteins---"Clin.Cancer Res.. 8. 2100-2108 (2002)
• [Publications] L.-H.Yu et al.: "Induction of mammalian cell death by a plant Bax-----"FEBS Lett.. 512. 308-312 (2002)
• [Publications] K.Hosoya et al.: "Enhancement of L-cyctene transport activity and -----"J.Pharmacol.Exp.Ther.. 302. 225-231 (2002)
• [Publications] T.Ikegawa et al.: "Inhibition of P-glycoprotein by flavonoid derivatives ---"Cancer Lett.. 177. 89-93 (2002)
• [Publications] Kakee, A et al.: "Efflux of suppressive neurotransmitter, GABA--"J. Neurochem.. 79. 110-118 (2001)
• [Publications] Matsuo, H. et al.: "Possibility of the reversal of multidrug----"J. Cont. Release. 77. 77-86 (2001)
• [Publications] Naito, M. et al.: "MS-209, a quinoline-type reversal agent----"Clin. Cancer Res.. 8. 582-588 (2002)
• [Publications] Ikegawa, T. et al.: "Inhibition of P-glycoprotein by flavonoid----"Cancer Lett.. 177. 89-93 (2002)
• [Publications] Yu, L.-H.et al.: "Induction of mammalian cell death by a plant---"FEES Lett.. 512. 308-312 (2002)