ミトコンドリア外膜チャネル蛋白質VDACをターゲットにしたアポトーシス治療薬開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370058
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 清水 重臣 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (70271020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠原 康雄 徳島大学, ゲノム機能研究センター, 教授 (60226157)
• Keywords: アポトーシス / ミトコンドリア / Bcl-2 / VDAC / BH4

Research Abstract

Voltage-dependent anion channel(VDAC)はミトコンドリア外膜に存在するチャネル蛋白質であり、ミトコンドリアと細胞質の間の代謝物質の輸送を制御し、細胞のエネルギー産生ひいては生存に必須の蛋白質である。また、VDACは生存のみならずアポトーシスにおけるミトコンドリアの膜透過性亢進にも必須である。従って、(1)VDACの機能を調節する物質を探索し、アポトーシス制御を介した治療薬を開発する、(2)また、VDACとヘキソキナーゼの結合を阻害し癌細胞のエネルギー代謝を抑制することによる新たな癌治療法を開発する、ことを目的とした。1)ペプチド基材からの創薬-VDACを閉鎖するBH4ペプチドに細胞内移行配列(HIV-Tat領域の9アミノ酸)を付加したTat-BH4ペプチド-このペプチドはVDAC機能を抑制し、(1)培養細胞に添加するとアポトーシス抑制作用を示した、(2)ミトコンドリアのエネルギー代謝機能を維持した、(3)マウスの腹腔に投与すると、放射線誘導性小腸障害に対して抵抗性を示した。2)抗生物質のスクリーニング-土壌菌二次代謝物より、アポトーシス促進物質の同定に成功した。単離ミトコンドリアを用いた実験において、本物質はBcl-2とVDACの相互作用を阻害することにより、Bcl-2の抗アポトーシス機能を中和していることが推測された。また、細胞においてはBcl-2を発現している細胞においてのみ、アポトーシス促進活性を有していた。

Research Products

• [Publications] T.Sugiyama, et al.: "Activation of mitochondrial voltage-dependent anion channel by a pro-apoptotic BH3-only protein Bim"Oncogene. 21. 4944-4956 (2002)
• [Publications] Y.Akao, et al.: "Mitochondrial permeability transition mediates apoptosis induced by N-methyl 【○!R】 salsolinol, an endogenous neurotoxin, and is inhibited by Bcl-2 and rasagiline, N-propargyl-1(R)-amiaoindan"J. Neurochem. 82. 913-923 (2002)
• [Publications] Y.Shinohara, et al.: "Permeability transition-independent release of mitochondrial cytochrome cinduced by valinomycin"Eur. J. Biochem.. 269. 5224-5230 (2002)
• [Publications] M.Nomura, et al.: "14-3-3 interacts directly with and negatively regulates pro-apoptotic Bax"J. Biol. Chem.. 278. 2058-2065 (2003)