タンパク質の品質管理機構におけるビタミンCの役割

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K00838
• Research Institution: Takasaki University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 曽根 保子 高崎健康福祉大学, 健康福祉学部, 准教授 (80452027)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ビタミンC

Outline of Annual Research Achievements

タンパク質の正しい立体構造の構築には、小胞体内外におけるレドックス環境が非常に重要であり、細胞内では、タンパク質の立体構成に有利なレドックス環境が厳密に制御されている。体内の抗酸化物質であるビタミンCは、生体内で種々のレドックス反応に密接に関与しているが、タンパク質の立体構造の調節機構や小胞体ストレス応答時におけるビタミンCの影響は十分に明らかとなっていない。
そこで、小胞体ストレス応答時におけるビタミンCの影響について検討するため、予め細胞内にビタミンCを一定量取り込ませたヒト肝がん由来細胞に対し、小胞体ストレス誘導剤を添加することにより、小胞体ストレスを人為的に惹起させ、小胞体ストレス応答時におけるビタミンCの影響を遺伝子発現レベルで解析した。また、併せて細胞内のビタミンC量を測定した。
その結果、ビタミンCをほとんど含まない細胞では、小胞体ストレス誘導時に小胞体ストレス応答因子の遺伝子発現が顕著に誘導されたのに対し、ビタミンCを取り込ませた細胞においては、特定の小胞体ストレス応答因子の遺伝子発現が抑制される傾向が認められた。これらの結果は、細胞内のビタミンCの貯留量に影響を受ける可能性が示唆された。また、タンパク質の分解に対するビタミンCの影響を解析したところ、ビタミンCがタンパク質の分解に関与する特定因子の遺伝子発現を抑制する結果も見られた。これらのことから、ビタミンCは、いずれかの過程で小胞体ストレス応答に関与しているものと考えられる。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

平成30年度は、実質的な研究活動が行えなかったため。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、小胞体ストレスを人為的に起こす試薬としてジチオトレイトールを用いているが、ジチオトレイトールは、ビタミンCと同様に生体内で還元剤としてはたらくことから、小胞体ストレスを生じた際のビタミンCの影響を正確に評価できない可能性がある。したがって、他の方法によって誘導された小胞体ストレスに対するビタミンCno影響を改めて評価する予定である。また、小胞体ストレス因子は、小胞体内腔のレドックス環境により局在が変わることから、小胞体ストレス因子の細胞内局在などを評価することが必要である。