2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of glutathione-independent cell survival mechanism
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18K15039
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
小林 翔 山形大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10779490)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フェロトーシス / グルタチオン代謝 / システイン再利用系 / プロテオミクス解析 / メタボロミクス解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内の主要な抗酸化物質であるグルタチオン(GSH)の枯渇は鉄依存性細胞死(フェロトーシス)を誘導する。多くの培養細胞でGSHはシスチン(酸化型Cys)の輸送体であるxCTに依存したCysの供給により維持されるが、xCT欠損マクロファージはCysとGSH量が極めて低いにも関わらず数日間生存すること見出した。本研究ではプロテオミクス解析とメタボロミクス解析を併用し、マクロファージのGSH非依存的な細胞生存機能の分子機構を解明することを目的とした。
プロテオミクス解析の結果、生存に関与する候補タンパク質としてCytosolic non-specific dipeptidase 2(CNDP2)を同定した。CNDP2はシステイニルグリシン分解活性があり、肝臓・腎臓・脳などの臓器に発現することから、GSH分解系を介したCys再利用系が普遍的なCys供給経路として機能する可能性が示唆された。生体におけるCNDP2の生理機能を検討するため樹立したCNDP2欠損(KO)マウスに顕著な表現型を認めていないが、KOマウス由来胚性線維芽細胞(MEF)は野生型よりも増殖能の低下を認めた。ヒトにおいてCNDP2遺伝子異常はⅡ型糖尿病性腎症と関連があるため、今後はCNDP2の腎障害保護作用に焦点を当てた解析を行うと共に培養細胞を用いてCNDP2の細胞生存に関わる機能解析を行う予定である。
合成品を標準化合物としてGSH代謝により生じるγグルタミルペプチド(γGluPeps)のLC-MSによる定量測定法を確立した。γGluPepsは臓器に特徴的な分布が認められ、肝障害時に上昇するいくつかのγGluPepsの産生にはGSH合成系が関与することが分かった。γGluPepsとフェロトーシスとの関連を明らかにすることはフェロトーシスの生体内での役割の解明の重要な手掛かりとなる可能性がある。
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