2022 Fiscal Year Annual Research Report
小胞体ストレスセンサーPERKの活性化によるリン酸化を介したHMGB1の分泌機構
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20K07359
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
谷内 秀輔 旭川医科大学, 医学部, 助教 (80747014)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | HMGB1 / HMGB2 / 小胞体ストレス / PERK / 敗血症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
HMGB1はLPS投与などの敗血症モデルで核内から核外に移行し、分泌されることで炎症反応を誘導する。申請者は、マウスマクロファージ由来のRAW264.7細胞で、小胞体ストレスセンサーPERKがHMGB1のリン酸化を介してLPS投与時のHMGB1分泌を制御する可能性を見出している。本研究は、敗血症の病態でPERKがHMGB1のリン酸化を行う生理的意義を明らかにすることを目的とし、(1)PERKによるHMGB1のリン酸化を介した分泌調節が生体内でも観察されるかを検証すると共に、(2)HMGB1のリン酸化に依存して相互作用が変化する因子を同定することで分子機構の解明を行った。
生体内でのPERKによるHMGB1分泌制御を検証するため、Perk KO新生仔マウスにLPSを投与し、血中HMGB1濃度の測定を行った。その結果、Perk KOマウスでLPS投与後の血中HMGB1濃度が、野生型マウスと比較して有意に増加した。
PERKによるリン酸化がHMGB1の分泌を制御する分子機構を解明するためにmEGFP-HMGB1のリン酸化ミミック変異体と非リン酸化ミミック変異体への結合能が異なるタンパク質の網羅的探索を行った結果、3種類のタンパク質を同定した。さらに、RAW264.7細胞でこれらの遺伝子の破壊を試みた結果、1種類の遺伝子についてはタンパク質レベルでの発現が60～70%減少したクローンを複数得ることができた。LPS投与時のHMGB1とHMGB2の分泌への影響を調べた結果、遺伝子破壊細胞株では野生型細胞と比較して有意に分泌量が減少した。
以上のことから、培養細胞と同様に生体内でもHMGB1の分泌にPERKが関与することと、新規に同定したHMGB1のリン酸化で相互作用が変化する3種類のタンパク質がHMGB1分泌に関わる新たな因子であることを明らかにした。
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