2020 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 | Showa University |
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Principal Investigator |
倉増 敦朗 昭和大学, 大学共同利用機関等の部局等, 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 / ヒスタミン化修飾 / マスト細胞 / 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」という仮説を検証しようとするものである。
前年度までに、マスト細胞のヒスタミンに対する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わかった。今年度は、トランスグルタミナーゼの基質としての内因性ヒスタミンの重要性について検討した。内因性ヒスタミンはヒスチジンからヒスチジン脱炭酸酵素によって生合成される。この酵素の遺伝子を欠損したマウス (HDCKOマウス) は、ヒスタミンを合成することができない。野生型Balb/cマウス及びHDCKOマウスの骨髄よりマスト細胞を培養し、走化性反応を比較した。ヒスタミンに対する走化性は、野生型マスト細胞に比べて、HDCKOマスト細胞では減少していた。また、野生型マスト細胞の走化性は、トランスグルタミナーゼ阻害薬により抑制されたが、HDCKOマスト細胞の走化性は、トランスグルタミナーゼ阻害薬により抑制されなかった。これらの結果と前年度の結果より、マスト細胞のヒスタミンに対する走化性は、トランスグルタミナーゼ活性と内因性ヒスタミンのどちらかが欠けても抑制されると言える。すなわち、マスト細胞のヒスタミンに対する走化性には、トランスグルタミナーゼ活性と内因性ヒスタミンの両方が必要である。この結果は、上記仮説に反しない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
内因性ヒスタミンが無いとマスト細胞のヒスタミンに対する走化性が減少することが示され、内因性ヒスタミン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 |
最終年度はヒスタミン化修飾の標的蛋白質の同定を目指す。ヒスタミンと同じモノアミンであるセロトニンによるヒストン修飾が転写を制御するという報告があるので、ヒスタミン化修飾による転写制御の可能性について検討する。このため、トランスクリプトーム解析を行う。具体的には、マスト細胞を用いてトランスグルタミナーゼ阻害薬処理により発現量に差が生ずる遺伝子群と内因性ヒスタミンの有無により発現量に差が生ずる遺伝子群を同定する。これら2群に共通して、同じ方向に発現量が変化する遺伝子を探索する。さらにその中から走化性にかかわる遺伝子を絞り、それらの発現調節にかかわる転写因子やエピゲノム調節因子などをヒスタミン化される蛋白質の候補として、検討していく。
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| Causes of Carryover |
抗体や阻害薬を想定価格よりも安価に購入できたため，次年度使用額が生じた．次年度に細胞培養試薬購入のために使用し，それ以外の使用計画に大きな変更はない．
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