2021 Fiscal Year Annual Research Report
Multiple roles of histones: identification of responsible regions for the activities
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18K06319
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
岩室 祥一 東邦大学, 理学部, 教授 (70221794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 哲也 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00195794)
菊山 榮 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 名誉教授 (20063638)
蓮沼 至 東邦大学, 理学部, 准教授 (40434261)
中野 真樹 信州大学, 医学部, 研究員 (20646195)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒストン / 抗菌作用 / 細胞毒性 / 抗菌ペプチド / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒストンH3には強い抗菌作用と細胞傷害作用が存在する。ヒトヒストンH3全長を4分割したアミノ酸配列をもつ4種類の合成ペプチドを用いた実験を行い、抗菌作用と細胞傷害作用とはH3のそれぞれ異なる配列に依存することを、生化学的並びに形態学的な手法により明らかにした。抗菌作用を示したペプチドはマクロファージ系の培養細胞において炎症性サイトカインのmRNA発現を促進したが、細胞傷害性を示したペプチドは促進しなかった。
細菌の細胞壁に存在する内毒素であるリポ多糖とリポテイコ酸に対するペプチドの結合能の高感度の検出系を作製し、H3由来ペプチドと内毒素との親和性を測定したところ、細胞傷害作用を示したペプチド以外の3種類のペプチドが両者に対する高い親和性を有することが示された。このことからH3分子は広範囲で直接的あるいは間接的に抗菌作用に貢献することを明らにした。
植物に対するグラム陰性・陽性細菌並びに真菌に対する抗菌作用の測定系を開発した。ヒストンH3の作用を検証したところ、病原体細胞の破壊を介した強い殺菌作用があることを明らかにした。
生体におけるヒストンの細胞毒性、特に敗血症からヒストンを介して生じる全身性炎症反応症候群の再現を、無脊椎動物であるカイコならびにスジエビを用いて試みた。ヒストンの5種類のサブタイプの混合物を注射した結果、両動物種において形態観察レベルで誘発でき、かつその作用はヒストンとの結合能をもつDNAの共投与により抑制できることが示された。
ヤクシマタゴガエル及びオオハナサキガエルの皮膚よりcDNAクローニング法を用いて複数種類の抗菌ペプチド様配列を得た。新規でかつ抗菌活性が期待できる配列を数種類ずつ選抜して合成したペプチドを用いて、抗菌作用や内毒素との結合作用を検証した。現在、細胞毒性並びに内毒素依存的な炎症性サイトカインの発現に及ぼす影響を解析中である。
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Research Products
(5 results)
