加熱食品中の発ガン物質による肝細胞へのアポトーシス誘導機構の解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11660126
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 芦田 均 神戸大学, 農学部, 助教授 (90201889)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 雅史 神戸大学, 自然科学研究科, 助教授 (00212233)
• Keywords: アポトーシス / ヘテロサイクリックアミン / Trp-P-1 / 発ガン物質 / 肝臓 / 胸腺 / 脾臓

Research Abstract

加熱食品に含まれるトリプトファン由来の発ガン物質Trp-P-1は、ラット肝実質細胞に対しアポトーシスを誘導する。本研究課題ではその誘導機構を解明することを目標にしている。平成12年度は以下に示す成果を得た。
1.Trp-P-1(30μM)を灌流した肝臓からアポトーシスのバイオマーカーであるcaspasesの活性化とその細胞内基質であるpoly(ADP-ribose)polymeraseの開裂を検出した。この肝臓において、c-Mycとp53タンパク質の一過的な増加とNF-κBとAP-1のDNA結合活性の増加を検出し、これらがTrp-P-1によるアポトーシスに関与していることを示唆した。(Biosci.Biotech.Biochem.,69(9),2021-2024,2000.)
2.Trp-P-1は肝細胞のみならず、初代培養したラット脾細胞と胸腺細胞に対してもアポトーシスを誘導することを明らかにした。さらに、両細胞はcaspase cascadeの下流において異なるendonucleaseを活性化させるが胸腺細胞ではDNA断片化を伴わないことから、両細胞のアポトーシス誘導機構が異なることを明らかにした。(Mutat.Res.,457,57-67,2000.)
3.ラット肝実質細胞に対するアポトーシス誘導機構を明らかにした。ラットP4501A1を発現した酵母のミクロソームで代謝活性化させたTrp-P-1は肝細胞にアポトーシスを誘導せず、発ガンとアポトーシスは異なる機構であることが判った。Trp-P-1の肝実質細胞に対するアポトーシス誘導経路は、c-Mycとp53依存的であり、ミトコンドリアからのcytochrome cの漏出によるcaspase-9の活性化とその下流でのcaspase-3と-7の活性化、caspasesの細胞内基質であるpoly(ADP-ribose)polymeraseの開裂、DNAを切断するNuc18-like endonucleaseの活性化をたどることを明らかにした。(Carcinogenesis,2001,in press.)

Research Products

• [Publications] Hitoshi Ashida: "Detection of biomarkers for apoptosis in rat liver after perfusion with 3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-1)"Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 64(9). 2021-2024 (2000)
• [Publications] Takashi Hashimoto: "3-Amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido[4,3-b]indole (Trp-P-1) induces apoptosis in rat splenocytes and thymocytes by different mechanisms"Mutation Research. 457. 57-67 (2000)
• [Publications] Bunsyo Shiotani: "DNA-damaging carcinogen 3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido [4,3-b]indole (Trp-P-1) induces apoptosis via caspase-9 in primary cultured rat hepatocytes"Carcinogenesis. (In press). (2001)