2005 Fiscal Year Annual Research Report
アリルスルフィドによる細胞周期制御とその作用機序についての研究
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15380097
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
有賀 豊彦 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50096757)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 泰一郎 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (20187834)
熊谷 日登美 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (20225220)
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| Keywords | diallyl trisulfide / colon cancer / apoptosis / tubulin / cell cycle |
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| Research Abstract |
昨年度までにdiallyl trisulfide(DATS)がカーリック中の抗がん作用を担う物質であることを明らかにした。本年度はDATSの作用メカニズムについてより詳細に検討した。
DATSを培地に加えて培養したヒト大腸がん細胞(DLD-1)の細胞周期の分布について解析したところDATS添加後6-12時間にかけて細胞周期のG_2/M期での停止が認められた。分裂期マーカーであるリン酸化H3ヒストンについて検討した結果からDATSは特にM期で細胞周期を一時的に停止させることが明らかとなった。さらにDATS添加12時間以降において、apoptosisの実行因子であるcaspase-3の活性化が認められ、細胞周期のアレストの後にapoptosisが誘導されることが示唆された。
DATSを添加して培養したDLD-1細胞の微小管形成を、蛍光免疫染色により観察したところDATSは微小管ネットワーク形成を阻害し、微小管の脱重合を促進する薬剤のcolcemidやvincristineと同様の微小管像を示した。精製tubulinを用いた検討から、DATSは直接tubulinに作用してその機能を阻害する可能性が考えられた。そこで、DATSと共にインキュベートしたtubulinをトリプシン消化し、そのペプチド質量をLC-MS/MSにより測定した。その結果、理論的なペプチド質量に対して、分子量72.1付加されたペプチドが観察された。すなわち、計算上β-tubulinの12番目と354番目のcysteine残基(SH基)がcysteine-SS-allylとなったペプチドが検出された。
DATSのin vivoにおけるがん細胞増殖抑制作用を検討するため、HCT-15細胞を移植したヌードマウスCAnN.Cg-Foxn1^<nu>/CrlCrljに、DATS(6mg/kg b.w.)を尾静脈投与した。その結果、DATS投与はvehicle投与と比べ、摘出した腫瘍のサイズが1/3であり、腫瘍増殖の抑制が認められた。また、摘出した腫瘍について組織化学的な解析を行ったところ、vehicle投与マウスの腫瘍と比べてDATS投与マウスの腫瘍では、より広範囲に壊死像が観察され、DATSはin vivoにおいても抗腫瘍効果を示すことが示された。
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