2019 Fiscal Year Research-status Report
新しい翻訳後修飾「ヒスタミン化」の分子機構と機能的意義の解明
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19K07320
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
倉増 敦朗 山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (90302091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 清 昭和大学, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30346564)
本田 健 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (30457311)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒスタミン / マスト細胞 / トランスグルタミナーゼ / 走化性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トランスグルタミナーゼは蛋白質間の架橋反応や蛋白質への一級アミン修飾反応を媒介する酵素である。ヒスタミンは細胞外情報伝達物質として広く認識されているが、一級アミンであることからトランスグルタミナーゼの基質となり細胞内で翻訳後修飾物質として機能している可能性がある。本研究では、トランスグルタミナーゼによる蛋白質のヒスタミン化修飾反応が、細胞の生理機能に重要であるという仮説を検証する。
今年度は、トランスグルタミナーゼ阻害薬やトランスグルタミナーゼ遺伝子の特異的ノックダウン系を用いて、マスト細胞の走化性におけるトランスグルタミナーゼの重要性について検討した。
まず、細胞のトランスグルタミナーゼ活性をELISA様アッセイで測定する方法を確立した。ELISAプレートをトランスグルタミナーゼ基質蛋白質としてジメチルカゼインでコーティングし、ビオチン化ペンチルアミンをトランスグルタミナーゼ反応で結合させ、その後、アビジンHRPを用いて検出した。その結果、マスト細胞のトランスグルタミナーゼ活性を定量することができた。さらに、その活性は不可逆的阻害薬であるZ-DONやR283で濃度依存的・時間依存的に阻害されることも確認した。また、これらの阻害薬はヒスタミンに対するマスト細胞の走化性を阻害した。さらに、shRNAを用いてトランスグルタミナーゼをノックダウンしたマスト細胞では、対照のマスト細胞に比較して、ヒスタミンに対する走化性が低下していた。以上の結果から、マスト細胞走化性にトランスグルタミナーゼ活性が必要であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
トランスグルタミナーゼのノックダウンや阻害薬で走化性が抑制されることを示すことができ、トランスグルタミナーゼ活性の走化性に対する重要性を確認できた。
しかし、これまでのところ想定していた三量体G蛋白質や低分子量G蛋白質がヒスタミン化修飾されるという証拠は得られておらず、ヒスタミン化修飾の標的蛋白質がまだ同定できてない。
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| Strategy for Future Research Activity |
トランスグルタミナーゼによる反応はヒスタミン化だけではないので、様々な反応の内、ヒスタミン化反応がどの程度寄与しているかをヒスタミン合成酵素の欠損マウスを用いた解析によって明らかにしていく予定である。また、ヒスタミン化修飾の標的蛋白質の同定のため、プロテオーム解析やトランスクリプトーム解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
マウスのアレルギー性気道炎症モデルにおけるトランスグルタミナーゼ阻害薬の効果を検討する予定であったが、予備実験で気道の炎症を確認することができなかったため、他の病態モデルを検討中である。また、新型コロナウイルス感染拡大防止のため、学会が誌上開催となり、旅費が不要となった。
マウス病態モデルを用いた解析は、次年度に行う予定である。
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