2002 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
14580801
|
|---|
| Research Institution | Tokai University |
|---|
Principal Investigator |
石井 直明 東海大学, 医学部, 助教授 (60096196)
|
|---|
| Keywords | ミトコンドリア / 電子伝達系 / 複合体II / 活性酸素 / アポトーシス / 癌 / 培養細胞 / 遺伝子誘導発現 |
|---|
| Research Abstract |
細胞内小器官であるミトコンドリアはエネルギー代謝やアポトーシスの制御など様々な生体機能を果している。その一方、生体内での活性酸素主要発生源となり、生体機能に障害をおよぼす。この活性酸素による生体機能の低下は、神経変性疾患や癌など様々な老人性疾患や老化の原因になると考えられている。
我々は、線虫の一種C.elegansから酸素高感受性で短寿命の突然変異株mev-1を単離し、その原因遺伝子がミトコンドリア電子伝達系複合体IIシトクロームb大サブユニット(cyt-1)であることを明らかにした。この変異株はミトコンドリアから過剰の活性酸素を発生し、アポトーシスの増加やミトコンドリアの形態異常など、神経変性疾患に見られる表現型を示すことが確認された。本研究において、ミトコンドリアからの生体内活性酸素の発生量を直接制御するという、まったく新しい手法を用いたモデル動物を確立するために、改良型テトラサイクリン遺伝子誘導発現系を用いてmev-1原因遺伝子の発現を生体外部より任意に制御するmev-1型コンディショナル・トランスジェニック細胞を作製した。その結果、この培養細胞では生体内で過剰な活性酸素が発生し、その傷害のためにアポトーシスが誘導された。個体においては、このような細胞の傷害やアポトーシスによる臓器の機能低下が老化を加速すると考えられる。興味あることに、さらにこの細胞の培養を続けると形質転換を誘導し癌化することが確認された。これは細胞の老化と不死化(癌化)の相対する2つの面に同時に活性酸素が関与することを世界で最初に示したことになる。我々の遺伝学的手法を用いた研究は、活性酸素による分子レベルの傷害が病態を発生させるまでの一連の過程を解明するために有用であることを示唆している。
|
