2016 Fiscal Year Research-status Report
酸化ストレス応答による細胞極性の異常を起点とした病態発生の分子機構の解析
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16K08739
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
堀越 洋輔 鳥取大学, 医学部, 助教 (60448678)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | aPKC / 細胞極性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「 PSの過酸化物がaPKCの過剰活性化を引き起こし上皮管腔組織構造の破綻を誘導し炎症性腸疾患（IBD）の発生に至る事を明らかとする」を達成する為、以下の解析を行う。
１．IBDモデルマウスの腸組織の形態変化（傷害）が誘導される初期の段階において、aPKCの活性変化およびaPKC-PAR複合体の形成阻害が誘導されているか明らかとする。 ２．IBDの病態発生の初期過程において酸化ストレスによるフォスファチジルセリン(PS)の過酸化物が産生されているか検討する。また、aPKC活性化作用について検討する。 ３．IBD患者において過酸化PSおよびaPKC活性変化が生じているか解明する。
以上の解析を通じ炎症性病態の共通分子基盤としてaPKCの関与を解明する。
本年度の解析から、IBDモデルマウスの腸上皮細胞ではaPKC、Par-3のタイトジャンクションの局在異常が確認された。また、免疫組織化学的な解析から、aPKCの活性化を示すリン酸化が亢進していた。さらに、培養上皮細胞に酸化ストレスを与えたところin vtroリン酸化実験においてaPKCの活性が亢進していることが分かった。aPKC-Par複合体形成に対する酸化ストレスの作用を検討したところ、酸化ストレスにより、それら複合体の形成が阻害されていた。一方、過酸化されたPSの精製標品を合成・精製することができた。以上の結果から、酸化ストレスによる細胞障害時には、aPKCの異常活性化が誘導され極性異常が生じることが示唆された。
今後、この標品を使い消化管上皮細胞に処理し細胞極性に与える作用を検討する。また、酸化ストレス障害モデル組織・細胞中に過酸化PS量の変化について検討を加える予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の解析から以下の点が明らかとなった。
①IBDモデルマウスの消化管上皮細胞においてaPKCおよびPar-3のタイトジャンクションの局在化が失われた。また、aPKC活性化の指標となるリン酸化が免疫組織化学的手法を用いた解析から明らかとなった。
②酸化ストレスを培養上皮細胞に与えたところ細胞極性の異常が誘導されること、また、aPKCの異常活性化が誘導されることが分かった。
③フォスファチジルセリン（PS）の過酸化物の精製標品を作成することができた。
これらの結果より、酸化ストレスにより肝障害時に観察される細胞極性の異常が他の臓器（細胞）においても惹起されること事が明らかとなった。培養細胞を用いた解析結果ではあるが、極性異常が生じる際にはaPKCの異常活性化が極性変化を誘導する可能性が示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
PSの過酸化物の精製標品を合成ができ、実験レベルの量を作成中である。これを用いて培養上皮細胞に処理し細胞極性に対する作用を検討する。また、細胞増殖、細胞死についても検討を加える。さらに、酸化ストレスを加えた培養上皮細胞にPSの過酸化体を加え極性異常を惹起するか、またaPKC-Par複合体に対する作用を検討する。一方、酸化ストレスを加えた培養細胞および動物モデルを用いて障害細胞・組織中の過酸化PS量の変動について質量分析装置を使い検討する。さらに、aPKC-Parの発現抑制を行い過酸化PSによる作用の違いについて検討を加える。
これらの検討により酸化ストレスによる過酸化PSの産生が細胞障害の起点としてとなりうるか明らかとする。
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| Causes of Carryover |
物品購入等で生じた端数金額
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し次年度の物品購入費用に充当する
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Nicotine enhances the malignant potential of human pancreatic cancer cells via activation of atypical protein kinase C2016
Author(s)
Hanaki T, Horikoshi Y, Nakaso K, Nakasone M, Kitagawa Y, Amisaki M, Arai Y, Tokuyasu N, Sakamoto T, Honjo S, Saito H, Ikeguchi M, Yamashita K, Ohno S, Matsura T.
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Journal Title
Biochim Biophys Acta
Volume: 1860
Pages: 2404-15
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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