メタロベータラクタマーゼファミリーHSCO変異分子によるアグリソーム形成と細胞死

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659093
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 東辻 宏明 京都大学, 医学研究科, 助手 (60281094)
• Keywords: メタロベータラクタマーゼファミリー / アグリソーム / 26Sプロテアソーム / アポトーシス

Research Abstract

ヒト肝がんに高発現するmetallo-bata-lactamaseファミリーHSCO遺伝子の機能を解析したところ、1)DNA damageを惹起する薬剤によるアポトーシスを抑制する、2)NFkappaBに結合して、その機能を抑制する、3)NFkappaB抑制の機序は核外にsequestrateすることによる、4)NFkappaB依存性p53の活性も抑制して、HSCOは抗アポトーシス作用を発揮すること、が明らかになった(Cancer cell. 2002.2)。肝がん細胞に高効率で遺伝子を発現させるためのレトロウイルスのLTR部位を同定し(Mol Ther.2003.8)、以下の実験をおこなった。HSCOミュータント分子を肝がん細胞株に強発現させることにより、細胞死が誘導された。HSCOミュータント分子は核辺縁部に大きな凝集体を形成した。プロテアソームインヒビターの共存により、凝集体形成と細胞死は促進された。この細胞質内凝集体にはユビキチン、分子シャベロンhsp70、プロテアソームサブユニットalpha2がco-localizeしており、アグリソーム(aggresome)の定義に一致した。HSCOミュータントによる細胞死は一部、caspase3、PARPの活性化と伴ったアポトーシスであった。HSCOはある遺伝性代謝性疾患の原因遺伝子であることが報告された。この疾患における神経筋変性の原因はアグリソーム形成による可能性がある。HSCOによるアグリソーム形成、細胞死は、肝がんで過剰発現する分子シャベロンhsp70、Apg-2により、抑制された(FEBS Lett,2004)。野生型のHSCOも過剰発現とプロテアソームインヒビターを組み合わせると、アグリソームを形成した。HSCO分子が相互作用するHDAC分子が細胞内のタンパクのアセチル化状態を変化させて、アグリソーム形成過程に関与している可能性がある。細胞質内凝集塊形成によるタンパク分解機構(ユビキチン-プロテアソームの系,ライソゾームによるオートファジーの系など)への影響(発現量とキモトリブシン等の活性の変化)、細胞質内凝集塊形成と細胞死は直接関係しているかどうかについて、検討中である。

Research Products

• [Publications] Gotoh K., et al.: "Apg-2 has a chaperone-like activity similar to Hsp110 and is overexpressed in hepatocellular carcinomas."FEBS Lett.. Vol.560 No.1-3. 19-24 (2004)
• [Publications] Yamaguchi K., et al.: "Engineered long terminal repeats of retroviral vectors enhance transgene expression in hepatocytes in vitro and in vivo."Mol Ther.. Vol.8 No.5. 758-803 (2003)
• [Publications] Higashitsuji H., et al.: "A novel protein overexpressed in hepatoma accelerates export of NF-kappa B from the nucleus and inhibits p53-dependent apoptosis."Cancer cell. Vol.2 No.4. 335-346 (2002)