1997 Fiscal Year Annual Research Report
ドリコール-1-りん酸による細胞のアポトーシス誘導の発見とその機構の解明
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08878105
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| Research Institution | Research Institute, International Medical Center of Japan |
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Principal Investigator |
大島 美恵子 国立国際医療センター研究所, 代謝疾患研究部, 部長 (20050487)
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| Keywords | ドリコール-1-りん酸 / アポトーシス / 細胞膜 / CPP32-プロテアーゼ / 膜perturbation |
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| Research Abstract |
ドリコール誘導体であるdolichol-1-phosphate(dol-1-p)が極めて低濃度で細胞にアポトーシスを誘導する事を発見し、次の仮説を提案した。[Dol-1-p(あるいはその代謝産物)は細胞内にapoptosisの指令をだす。このdol-1-pによるapoptosisの指令は、貪食細胞による認識のための糖鎖シグナルを生成するより以前に、細胞膜の流動性の変化や膜のperturbationを介して、貪食細胞による識別のシグナルとしての膜変化をすばやく膜面へ出すために重要である。すなわちdol-1-pは、分化した細胞の成長を停止させ、細胞死へ向かわせるシグナルとして細胞自身が合成する物質として重要である。本仮説を証明するため,2年間にわたる実験の結果,つぎの事実が判明した。
A)Dol-1-pによるアポトーシスを誘導は,神経系の細胞(Neura2a,U937,gliomaC6 etc.),SV-40 transformed fibroblasts,免疫系細胞(T cell line,p53 dependent or independent胸腺細胞)血球系の細胞(血液stem cell,マクロファージ、顆粒球,etc.)などの細胞で同じようにおこることを確認した。
B)細胞周期とアポトーシス
血清除去によるG^0/G^1arrest,hydroxyurea,bisbenzamide fluorochromeによるcell cycle arrestとdol-1-p induced apoptosisとの関係には,はっきりした関連は認められなかった。
C)Dol-1-pが細胞内にとりこまれるか解析する方法が開発された。
1.Dol-1-pを含むリポソームの貪食細胞によるとりこみ
2.Dol-1-pを含むポリマーの合成とその細胞効果,Dol-1-p結合ハイブリッド高分子の合成。
3.また,Dol-1-pを細胞に投与すると明らかな細胞膜の流動性の上昇が認められた。
D)Dol-1-pによる細胞内signalingの解析
1.Dol-1-pを投与して5分後に,MAP-kinaseの一過性りん酸化が認められた。またDNAラダー形成のherbimycinによる阻害が認められた。
2.Dol-1-p投与後,2時間以内にCpp32 proteaseの上昇が,認められた。
E)Dolichol-1ーリン酸の細胞内代謝に関して次の実験が進んだ。
1.Dolichol-kinase(dol-1-p synthase)活性とapoptosisとの関係。CTPからのりんの取り込活性測定の開発。
2.細胞内のdol-1-pあるいはdolichol binding proteinあるいはdol-1-pにaffinityのある物質の検索
3.標識dolicholおよびdol-1-pの細胞への取り込み
4.dol-1-pの抗体の作製に成功。これを用いてdol-1-pの細胞内局在,核内レセプターを検索中である。
以上の結果,dol-1-pは細胞膜の外側から細胞内にsignal transductionによりアポトーシスを誘導し,多分細胞内の膜系においても同様な機構でアポトーシスを誘導すると推察された。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] E.Yasugi,M.Oshima: "Dihydroheptaprenyl and dihydrodecaprenyl monophosphates induce apoptosis mediated by activation of caspase-3-like protease" Biochem.Biophys.Acta. 1389. 132-140 (1998)
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[Publications] M.Shimura,M.Oshima: "Characterization of room temperature induced apoptosis in HL-60" FEBS Letters. 417. 379-384 (1997)
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[Publications] Y.Yokoyama,M.Oshima: "CPP32 activation during dolichyl phosphate-induced apoptosis in U937 leukemia cells" FEBS Letters. 412. 153-156 (1997)
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[Publications] T.Dohi,M.Oshima: "Activation of miotogen activated protein kinase in dolichyl phosphate-induced apoptosis in U937 cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.224. 87-91 (1996)
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[Publications] E.Yasugi,M.Oshima,: "Dolichyl phosphate,a potent inducer of apoptosis in rat qlioma C6 cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.216. 848-853 (1995)
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[Publications] E.Yasugi,M.Oshima,: "Sequential microanalyses of free dolichol,dolichyl fatty acid ester and dolichyl phsphate levels in human serum." Biochim.Biophys.Acta. 1211. 107-113 (1994)
