モデル動物を用いたbcl-2ファミリーの遺伝学的研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12215088
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三浦 正幸 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (50202338)
• Keywords: ショウジョウバエ / Bcl-2 / ミトコンドリア / カスパーゼ

Research Abstract

蛋白質の1次配列の相同性に加え、機能ドメインの高次構造を含めてデータベースを検索する方法を取り入れることによって、ショウジョウバエBcl-2 familyを同定することに成功した。この分子を Drob-1:Drosophila Ortholog of the Bcl-2 family-1と命名し以下の機能解析を行った。同時にDrob-1と高いホモロジーを示す遺伝子も同定しDrob-2と命名したが、今回の解析はDrob-1に集中した。Drob-1は構造的にBaxやMtd/Bokといったアポトーシスを促進するタイプのBcl-2ファミリーであることが明らかとなった。Drob-1をショウジョウバエ培養細胞であるS2に強制発現するとカスパーゼの活性化を伴って細胞死を誘導した。このときにカスパーゼ阻害遺伝子p35を同時に発現させるとDrob-1によるカスパーゼの活性化は完全に抑えられたが細胞死を止めることは出来ず、Drob-1による細胞死誘導はカスパーゼ非依存的に起こっていることが示唆された。S2細胞で発現させたDrob-1は主としてミトコンドリアに局在し、Drob-1C末端側にある疎水性領域を欠失した変異体はミトコンドリアへの局在がみられず、細胞死誘導能とカスパーゼ活性化能が失われた。
Drob-1の生体での機能を調べる目的で、Drob-1がショウジョウバエ複眼で発現するトランスジェニックショウジョウバエを作製した。このトランスジェニックショウジョウバエは、Drob-1遺伝子量に依存して複眼細胞が変性をおこし、rough eyeと呼ばれる形態的な変化を示す。Drob-1によるrrough eyeはin vitroの実験と同様にp35の共発現によって抑制することが出来ず、生体においてもDrob-1による細胞死はカスパーゼ非依存的な経路を用いて実行されることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Shin Hisahara: "Caspase-11 mediates oligodendrocytes cell death and pathogenesis of autoimmune-mediated demyelination."Journal of experimental medicine. 193. 111-122 (2001)
• [Publications] Mamoru Shibata: "Caspase determines the vulnerability of oligodendrocytes in the ischemic brain."The Journal of Clinical Investigation. 106. 643-653 (2000)
• [Publications] Riya Takano: "Nerve growth factor protects oligodendrocytes from TNF-_-induced injury through Akt-mediated signaling mechanisms."The Journal of Biological Chemistry. 275. 16360-16365 (2000)
• [Publications] Takashi Araki: "Conditional expression of anti-apoptotic protein p35 by Cre-mediated DNA recombination in cardiomyocytes from loxP-p35-transgenic mice."Cell Death and Differentiation. 7. 485-492 (2000)
• [Publications] Shin Hisahara: "Targeted expression of baculovirus p35 caspase inhibitor in oligodendrocytes protects mice against autoimmune-mediated demyelinationin."The EMBO Journal. 19. 341-348 (2000)
• [Publications] Tatsushi Igaki: "Drob-1, a Drosophila memebr of the Bcl-2/CED-9 family that promotes cell death."Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America. 97. 662-667 (2000)
• [Publications] Masayuki Miura: "Method in Enzymol."J.C.Reed. 12 (2000)