αクリスタリン低分子量分子シャペロンに関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480234
• 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, 生化学部, 研究員 (40311443) ; 稲熊 裕 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 生化学部, 主任研究員 (10250250)
• Keywords: Hsp27 / αBクリスタリン / リン酸化 / 抗リン酸化抗体 / 廃用萎縮筋 / 神経支配 / 蛋白質品質管理 / プロテアゾーム阻害剤

Research Abstract

(1)細胞にプロテアゾーム阻害剤MG-132を作用させるとdBクリスタリンのみならずHsp27も合成の誘導と分子内セリン残基のリン酸化が高進することが分かり、その詳細を検討するためHsp27の三カ所のセリン残基(Ser-15,Ser-78,Ser-82)のリン酸化を認識する特異抗体を作製した。
(2)MG-132によってHsp27の三カ所のセリン残基のリン酸化が促進された。これらのリン酸化は、p38 MAPKの阻害剤であるSB203580およびPD169316を共存させると、αBクリスタリンのSer-59のリン酸化とともに、強力に阻止された。しかし、PKCの阻害剤およびMEKの阻害剤では影響を受けなかった。
(3)リン酸化を阻止しても、MG-32による両シャペロンの合成の促進と不溶性分画への蓄積は影響を受けず、細胞内封入体であるアグリゾームの形成も影響を受けなかった。
(4)HeLa細胞にMG-132を作用させると、Hsp27を含むアグリゾームの形成が認められた。
(5)NG108-15細胞にcystic fibrosis病因遺伝子をtransfectし、異常蛋白質を発現させると、αBクリスタリンを含むアグリゾームの形成が認められた。
以上の結果より、αBクリスタリンとHsp27は細胞内蛋白質の品質管理に関与していることが示唆されたが、それぞれの分子内セリン残基のリン酸化の役割については不明である。
(7)後肢懸垂により誘導したラットヒラメ筋中のαBクリスタリンとHsp27の応答は、培養細胞でプロテアゾーム阻害剤で引き起こされる応答と類似していた。後肢懸垂中に片側の坐骨神経を切断すると、切断側のヒラメ筋中での両シャペロンの応答が消失することから、これらの応答は神経支配を受けていることが推測された。

Research Products

• [Publications] Kato, K.: "Protein kinase inhibitors suppress stress-induced dissociation of Hsp27"Cell stress & Chap. 6. 16-20 (2001)
• [Publications] Kozawa, O.: "αBーcrystallin, a low molecular weight heat shock protein, acts as a regulator of platelet function"Cell stress & Chap. 6. 21-28 (2001)
• [Publications] Wakamatsu, N.: "Mutations in SIP1, encoding Smad interacting protein 1, cause a form of Hirschsprung disease"Nat.Genet.. 27. 369-370 (2001)
• [Publications] Katoh-Semba, R.: "Induction of brain-derived neurotrophic factor by convulsant drugs in the rat brain : Involvement of region-specific voltage-dependent calcium channels"J.Neurochem.. 77. 71-83 (2001)
• [Publications] Ito, H.: "Regulation of the levels of small heat shock proteins during differentiation of C2C12 cells"Exp.Cell Res.. 266. 213-221 (2001)
• [Publications] Kozawa, O.: "Stimulatory effect of basic fibroblast growth factor on induction of heat shock protein 27 in osteoblasts : Role of protein kinase C"Arch.Biochem.Biophys.. 388. 237-243 (2001)
• [Publications] Kozawa, O.: "Mechanism of prostaglandin D_2-stimulated heat shock protein 27 induction in osteoblasts"Cell Signal.. 13. 535-541 (2001)
• [Publications] Inaguma, Y.: "αB-crystallin phosphorylated at Ser-59 is localized in centrosomes and midbodies during mitosis"Eur.J.Cell Biol.. 80. 535-541 (2001)
• [Publications] Yamada, K.: "Nonsense and frame shift mutations in ZFHX1B, encoding smad interacting protein-1, cause a complex developmental disorder with a variety of neurocristopathies"Am.J.Hum.Genet.. 69. 1178-1185 (2001)
• [Publications] Asano, T.: "Selective localization of G protein γ_5 subunit in the subventricular zone of the lateral ventricle and rostral migratory stream of the adult rat brain"J.Neurochem.. 79. 1129-1135 (2001)
• [Publications] Ueda, H.: "Gα11 induces caspace-mediated proteolytic activation of Rho-associated kinase, ROCK-1, in HeLa cells"J.Biol.Chem.. 276. 42527-42533 (2001)
• [Publications] Bidmon, H-J.: "Nitric oxide synthetase-I containing cortical interneurons co-express antioxidative enzymes and anti-apoptotic Bcl2 following focal ischemia : evidence for direct and indirect mechanisms towards their resistance to neuropathology"J.Chem.Neuroanat.. 22. 167-184 (2001)
• [Publications] Hatakeyama, D.: "Inhibition by adenylyl cyclase-cAMP system of ET-1-induced HSP27 in osteoblasts"Am.J.Physiol.Endocrinol.Metab.. 281. E1260-E1266 (2001)
• [Publications] 加藤兼房: "「低分子シャペロン」、分子シャペロンによる細胞機能制御"永田、森、吉田編 シュプリンガー・フェアラーク東京. 2 (2001)
• [Publications] Kato, K.: "Expression and phosphorylation of mammalian small heat shock proteins. in Small Stress Proteins. Progress in Molecular and Subcellular Biology vol28"Springer Verlag, Heidelberg. 22 (2002)