2018 Fiscal Year Research-status Report
一酸化窒素とS-ニトロシル化タンパク質のアポトーシスと細胞分化に及ぼす影響
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17K08130
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| Research Institution | Azabu University |
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Principal Investigator |
滝沢 達也 麻布大学, 獣医学部, 教授 (00247305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 和明 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (50345873)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | S-ニトロシル化タンパク質 / 一酸化窒素 / 神経細胞分化 / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂肪組織由来間葉系幹細胞（ASC）は、他の間葉系幹細胞と比較して増殖速度が早く、採取時の侵襲性が低いことから注目を集めている。これまで、イヌ及びラットのASCを、ヒストン脱アセチル化酵素阻害作用を有するバルプロ酸(VPA)で処理すると、その後の神経分化を著しく促進することを報告してきた（Kurihara et al., 2014; Okubo et al., 2016）。しかしながら、VPAによる神経分化の促進機序には不明な点が残っている。VPAが、ASCの神経分化を著しく促進する機序に一酸化窒素(NO)によるタンパク質の修飾であるS-ニトロシル化(SNO)が関与している可能性について検討した。
ラットの皮下組織から脂肪組織を採取し、既報に従いASCを分離した。タンパク質のS-ニトロシル化(SNO)をビオチンスイッチ法により検出した。
VPA処置後の神経分化誘導により、タンパク質のS-ニトロシル化が有意に亢進していることが明らかになった。分化誘導したTubb3陽性の神経細胞は同時にS-ニトロシル化陽性であった。タンパク質のS-ニトロシル化は、チオレドキシン(Trx-1)により脱ニトロシル化され、同時にTrx-1は不活化される。不活化されたTrx-1は、チオレドキシン還元酵素(TrxR)により活性化される。神経分化誘導時にTrxR阻害剤Auranofin(AUR)で併用処理すると、AUR濃度依存的にTubb3陽性の神経細胞が増加し、この細胞のたんぱく質はSNO化されていた。さらに、処理したAUR濃度依存的に神経細胞マーカーTubb3, Nefm, Map2の遺伝子発現の増加が観察された。これらのことから、VPAによるラットASCの神経分化の著しい促進には、VPAにより産生誘導されるNOによるタンパク質のS-ニトロシル化が関与していることが示唆された。
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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
脂肪組織由来間葉系幹細胞（ASC）の神経分化にNOが関与し、これまでに示してきたcGMPを介した経路に加えてタンパク質のS-ニトロシル化を介した経路により神経分化が促進されていることが示されたことから、予定どおり順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットASCからの神経分化においてS-ニトロシル化が関与していることが示されたので、ASC以外の細胞を用いてS-ニトロシル化が神経分化の際に共通して起きているかどうかを検討する予定である。今までの研究成果を、学会や学術雑誌に積極的に公表する。
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