哺乳動物の低分子量ストレス蛋白質ファミリーに関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454703
• Research Institution: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• Principal Investigator: 加藤 兼房 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 生化学部, 部長 (50022801)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊東 秀記 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 研究助手 (40311443)
• Keywords: ストレス蛋白質 / HSP27 / αBクリスタリン / アラキドン酸 / プロティンキナーゼ / HSP70

Research Abstract

培養細胞に亜砒酸ストレス(50-100μM/1時間)あるいは熱ストレス(42℃/30分)を負荷するとhsp27、αBクリスタリンおよびhsp70の発現が誘導される。本年度はこれらのストレス誘導を修飾する内因性因子の解析に主力を注ぎ、以下の結果を得た。
1)C6ラットグリオーマ細胞に亜砒酸ストレスあるいは熱ストレスを負荷する際にアラキドン酸カスケード代謝活性を修飾し、細胞内遊離アラキドン酸濃度が増加する薬剤を共存させると、ストレスによって活性化された熱ショックファクター(HSF)のDNA結合能が長時間活性化され。hsp27、αBクリスタリンおよびhsp70の転写が促進されることが分かった。ラットにaspirin(cyclooxygenaseを阻害する)を投与して熱ストレスを負荷すると肝、副腎などでの上記のストレス蛋白質の誘導が促進され、アラキドン酸カスケードとストレス応答が密接に連関していることが個体レベルでも証明された。
2)protein kinase Cの活性化剤であるホルボールエステル、PMA、およびserine/threonine protein phosphataseの阻害剤であるオカダ酸も、ストレスによって活性化されるHSFのDNA結合能を持続させ、ストレス誘導を促進することが分かった。PMAこの作用点の一つとして、MAP kinaseを活性化し、これがphospholipase A_2を活性化し、その結果促進されるアラキドン酸カスケード代謝が関与していることが推測された。
3)epinephrine, isoproterenolなどβ-アドレナリン作動薬、β-アドレナリン受容体とカップルしているGTP結合蛋白質、Gsの活性化剤であるcholera toxin, adenylate cyclaseの活性化剤であるforskolin、あるいはdibutyryl cAMPを、C6細胞ストレス負荷時に共存させると、hsp27のストレス応答が促進された。しかし、αBクリスタリンの誘導は逆に抑制を受けた。一方、hsp70の応答は影響を受けなかった。すなわち、C6細胞内cAMP濃度が上昇している状態では、3種類のストレス蛋白質のストレス応答はそれぞれ異なった修飾を受けることが分かった。cAMPを介する修飾は、HSFレベルではなく他の転写因子(CRE)を介した修飾であることが推測された。

Research Products

• [Publications] Inaguma, Y., Kato, K., et al.: "Induction of the synthesis of hsp27 and αB crystallin in tissues of heat-stressed rats and its suppression by ethanol or an α^1-adrenergic antagonist." J. Biochem.117. 1238-1243 (1995)
• [Publications] Kato, K., Ito, H., et al.: "Enhancement of stress-induced synthesis of stress proteins by mastoparan in C6 rat glioma cells." J. Biochem.118. 149-153 (1995)
• [Publications] Ito, H., Kato, K., et al.: "Modulation of stress-induced synthesis of stress proteins by a phorbol ester and okadaic acid." J. Biochem.118. 629-634 (1995)
• [Publications] Morishita, R., Kato, K., et al.: "Primary structure of a γ subunit of G protein, γ_<12>, and its phosphorylation by protein kinase C." J. Biol. Chem.270. 29469-29475 (1995)
• [Publications] 加藤兼房: "HSP27のストレス早期応答:リン酸化と解離" 実験医学. 13. 1425-1430 (1995)
• [Publications] 加藤兼房、他2名: "低分子量ストレス蛋白質のストレス応答" 生体の科学. 46. 342-347 (1995)
• [Publications] Kato, H., Kato, K., et al.: "Immunohistochemical localization of the low molecular weight stress protein HSP27 following focal cerebral ischemia in the rat." Brain Res.676. 1-7 (1995)
• [Publications] Kato, H., Kato, K., et al.: "An immunohistochemical study of heat shock protein-27 in the hippocampus in a gerbil model of cerebral ischemia and ischemic tolerance." Neuroscience. 68. 65-71 (1995)
• [Publications] 加藤兼房: "α-クリスタン低分子量HSPファミリー" 生体の科学. 46. 650-652 (1995)
• [Publications] 加藤兼房: "哺乳動物の低分子量ストレス蛋白質とストレス応答" 日本神経精神薬理学雑誌. 16(印刷中). (1996)
• [Publications] Ito, H., Kato, K., et al.: "Enhancenent of stress-induced synthesis of hsp27 and αB crystallin bymodulators of the archidonic acid cascade." J. Cell. Physiol.(印刷中). (1996)
• [Publications] Kato, K., Ito, H., et al.: "Modulation of the stress-induced synthesis of hsp27 and αB-crystallin by cyclic AMP in C6 rat glioma cells." J. Neurochem.(印刷中). (1996)