ＡＴＰの酸化体によるシグナル伝達

• Project Area: Signaling functions of reactive oxygen species
• Project/Area Number: 23117713
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 土本 大介 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (70363348)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2011: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 2-OH-ATP / inosine / p38MAPK / cell death / cell growth suppression / 酸化ATP / 細胞死 / 細胞増殖抑制

Outline of Annual Research Achievements

本年度は2-OH-ATPによる細胞死誘導シグナルの解析については、細胞培養液に2-OH-adenosineを添加した後の細胞内でのヌクレオチド濃度の変化を解析し、2-OH-adenosineが速やかにリン酸化を受けて1mM以上の2-OH-ATPが生じていること、ならびに並行してATP濃度が減少していることを確認した。またその後のMKK3/6とp38MAPKの活性化へと至るシグナル伝達経路の解明についてはshRNAレンチウイルスライブラリーを用いたスクリーニングを行い、その結果adenosine kinaseとMAP3K、p38MAPKの基質の一種、などに対するshRNAが2-OH-adenosineによる細胞増殖抑制と細胞死を抑制することを示唆するデータを得た。これらのタンパク質が2-OH-adenosine添加後の細胞内シグナル伝達において必須の役割を果たしていると考えられた。　次にデオキシイノシン三リン酸（dITP）の蓄積が誘導すると考えられる細胞増殖抑制のメカニズムについては、以前よりdITPがDNAに取り込まれた後にミスマッチ修復経路がデオキシイノシンといずれかのヌクレオチドのペアを認識して修復を開始することが原因となっていることを示唆するデータを得ていた。本年度はデオキシイノシンを含む蛍光標識オリゴDNAとHeLa細胞核抽出液を用いたゲルシフトアッセイを行い、デオキシイノシンとデオキシグアノシンのペアを含むオリゴヌクレオチドのみがバンドシフトを示すことを明らかにした。精製ヒトDNAポリメラーゼを用いた実験により、低頻度であるがデオキシイノシン：デオキシグアノシンペアが形成されることが報告されている。我々の結果はdITPがDNA合成時に取り込まれて形成されるミスペアが細胞増殖抑制を引き起こす可能性を示唆している。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Cancer-related PRUNE2 protein is associated with nucleotides and is highly expressed in mature nerve tissues (2011)
  • Author(s): Iwama E, Tsuchimoto D, Iyama T, Sakumi K, Nakagawara A, Takayama K, Nakanishi Y, Nakabeppu Y
  • Journal Title: J. Mol. Neurosci Volume: 44 Issue: 2 Pages: 103-114
  • DOI: 10.1007/s12031-010-9490-2
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ２－ＯＨ－ＡＴＰによる細胞増殖抑制と細胞死に関与する遺伝子の網羅的解析 (2012)
  • Author(s): 瀧口友香
  • Organizer: 日本遺伝学会第８４回大会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市東区馬出３－１－１九州大学医学部百年講堂
• [Presentation] イノシン三リン酸によるゲノム不安定化機構と細胞内イノシン三リン酸生成経路の解明 (2012)
  • Author(s): 米嶋康臣
  • Organizer: 日本遺伝学会第８４回大会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市東区馬出３－１－１九州大学医学部百年講堂
• [Presentation] 哺乳動物のITP分解酵素とエンドヌクレアーゼV (2012)
  • Author(s): 作見邦彦
  • Organizer: 日本遺伝学会第８４回大会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市東区馬出３－１－１九州大学医学部百年講堂
• [Presentation] ほ乳動物細胞におけるデオキシイノシンヌクレオチドによるゲノム不安定化機構とその防御システム (2011)
  • Author(s): 土本大介, 他8名
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市、パシフィコ横浜(ポスター発表)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] ほ乳動物細胞におけるデオキシイノシンヌクレオチドによるゲノム不安定化とその防御機構 (2011)
  • Author(s): 土本大介, 他5名
  • Organizer: 日本遺伝学会第83回大会
  • Place of Presentation: 京都市、京都大学農学部(ワークショップ発表)
  • Year and Date: 2011-09-20