caspaseの細胞増殖および分化制御における本質的生理機能の解析

• Project/Area Number: 19044021
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 米原 伸 Kyoto University, 生命科学研究科, 教授 (00124503)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥6,100,000 (Direct Cost: ¥6,100,000); Fiscal Year 2008: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2007: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 遺伝子 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 蛋白質

Research Abstract

Death receptor Fasを介するアポトーシスでは、開始caspaseとしてcaspase-8が機能するが、ノックアウトマウスの解析から、caspase-8は胎生期の心臓の発生や免疫担当細胞の増殖や分化に関与することが示唆されていた。そこで、caspase-8やそのホモログでヒトには存在するがマウスには存在しないcaspase-10の免疫系のT細胞での機能を明らかにすることを目的に解析を行った。
まず、caspaseの発現抑制を誘導する系を構築するため、shRNAの発現を誘導する系を確立した。テトラサイクリンの処理で発現が誘導できるTet-ONのシステムを用いることにより、レンチウイルスベクターによるshRNA発現誘導系を確立した。
つぎに確立したshRNA発現誘導系を用いることによって、マウスTリンフォーマ由来L5178Y細胞においてcaspase-8の発現抑制を誘導できる細胞株を作製した。その結果、doxycycline処理によってcaspase-8の発現抑制を誘導することによって、L5178Y細胞は細胞増殖の停止と細胞死の誘導が引き起こされた。この分子機構を明らかにするために、外来性のcaspase-8およびその各種変異体を発現させることによって、内在性caspase-8の発現抑制による細胞増殖の停止や細胞死の誘導が阻害されるかを解析した。その結果、ワイルドタイプcaspase-8や、前駆体から活性化型に変換するときに切断されるサイトを変異させた活性化型に変換できないcaspase-8変異体の発現で、細胞増殖と生存が回復することが明らかとなった。一方、プロテアーゼの活性中心であるシステイン残基をセリン残基に変異させたプロテアーゼ活性を持たないcaspase-8では回復させることができなかった。caspase-8前駆体のプロテアーゼ活性がT細胞の増殖と線損維持に必要であることが示された。

Research Products

• [Journal Article] Novel cell death by downregulation of eEFlAl expression in tetranloids (2009)
  • Author(s): Kobayashi Y, and Yonehara S
  • Journal Title: Cell Death and Differentiation 16 Pages: 139-150
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanism of SKI cell activation by intranasal coadministration of α-galactosylceramide, which can induce cross-protection against influenza viruses (2008)
  • Author(s): Kamijuku H, Nagata Y. Jiang X. Ichinohe T. TashiroT, Mori K. Taniguchi M. Hase K, Ohno H, Shimaoka T. Yonehara S, (Magid T, Tashiro II, Sara T. Hasegawa H, Seino K
  • Journal Title: Mucosal Immunology 1 Pages: 208-218
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Critical Role for CXC Chemokine Ligand 16 (SR-PSOX)in Th1 response mediated by NKT cells. (2007)
  • Author(s): Shimaoka T.
  • Journal Title: J Immunol 179 Pages: 8191-8199
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rapid up-regulation of c-FLIP expression by BCR signaling through the PI3K/Akt pathway inhibits simultaneously induced Fas-mediated apoptosis in murine B lymphocytes. (2007)
  • Author(s): Horiyama H.
  • Journal Title: Immunol Lett 109 Pages: 36-46
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conserved function of caspase-8 in apoptosis during bony fish evolution. (2007)
  • Author(s): Sakata S.
  • Journal Title: Gene 396 Pages: 134-148
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intervention of MAdCAM-1 or fractalkine alleviates graft-versus-host reaction associated intestinal in jury while preserving graft-versus-tumor effects. (2007)
  • Author(s): Ueha S.
  • Journal Title: J Leukoc Biol 81 Pages: 176-185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serine protease Omi/HtrA2 targets WARTS kinase to control cell proliferation. (2007)
  • Author(s): Kuninaka S
  • Journal Title: Oncogene 26 Pages: 2395-2406
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Fas下流シグナル分子の多様な生理機能 (2007)
  • Author(s): 米原 伸
  • Organizer: 生理研研究会「細胞死研究の新たな潮流と疾患研究への展開」
  • Place of Presentation: 岡崎市
  • Year and Date: 2007-08-15
• [Presentation] TGF-βによる細胞死誘導活性および細胞死誘導阻害活性の分子機構と制御機構 (2007)
  • Author(s): 米原 伸
  • Organizer: 第72回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会シンポジウム「新しいサイトカインのシグナル伝達と生理機能」
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2007-06-29
• [Remarks]
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/Fas/Home_j.htm