2017 Fiscal Year Annual Research Report
Is mitochondrial DNA with normal function necessary for cellular radioresistance?
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16K15571
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
福本 学 東京医科大学, 医学部, 特任教授 (60156809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑原 義和 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00392225)
鈴木 正敏 東北大学, 災害復興新生研究機構, 助教 (60515823)
富田 和男 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60347094)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | がん細胞 / 放射線療法 / 化学療法 / 交叉耐性 / ミトコンドリア / ミトコンドリア欠失細胞 / 分割照射 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
親細胞に比較してCRR細胞では、mtDNAコピー数減少、ATP量の減少、ミトコンドリアの鉄輸送に預かるmitoferrinの発現減少がみられた。さらにマイクロRNAのアレイ解析を行ったところ、CRR細胞においてmiR7-5pの発現亢進を認めた。miR7-5pの標的遺伝子を検索したところ、mitoferrinを含む複数のミトコンドリア関連遺伝子が含まれていた。mtDNAを欠失させたHeLa-ρ0およびSAS-ρ0細胞でATP量が減少していることも明らかとなった。そのため、CRR形質へのミトコンドリアの関与について検討を行うこととした。ρ0細胞では、ミトコンドリアに局在し抗酸化作用を有するMnSOD遺伝子の発現亢進が明らかとなった。しかしMnSOD以外の抗酸化酵素群の遺伝子発現については、親細胞に比べて両ρ0細胞で一定の傾向を示さなかった。酸化ストレスに対する感受性を調べたところ、活性酸素種のひとつである過酸化水素(H2O2)に対してρ0細胞が親細胞株に比べて高感受性を示した。ところが、H2O2を分解するカタラーゼ活性はρ0細胞の方が親株よりも高かった。また、ATPのエネルギーを用い細胞膜上のイオン交換に関与するATPaseの発現にも変化が見られた。そこで、細胞膜の膜電位を測定したところ、ρ0細胞においては細胞膜電位が減少していた。H2O2処理後の細胞内H2O2量の動きをHYDROPにて解析したところ、親株に比べ、ρ0細胞の内在性H2O2量の上昇するタイミングが早いことが判明した。以上から、ρ0細胞における酸化ストレスに対する感受性の増加は、内在性のカタラーゼ活性よりも細胞膜状態の違いによることが明らかとなった。
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[Journal Article] TRPV4-dependent induction of a novel mammalian cold-inducible protein SRSF5 as well as CIRP and RBM3.2017
Author(s)
Fujita T, Higashitsuji H, Higashitsuji H, Liu Y, Itoh K, Sakurai T, Kojima T, Kandori S, Nishiyama H, Fukumoto M, Fukumoto M, Shibasaki K, Fujita J
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 7
Pages: 2295
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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