2015 Fiscal Year Annual Research Report
標的絶対定量プロテオミクスに基づく血液脳関門可塑性の分子機構解明
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24249011
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺崎 哲也 東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (60155463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立川 正憲 東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (00401810)
中田 光俊 金沢大学, 医学系, 教授 (20334774)
渡部 通寿 東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (40303127)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 血液脳関門 / P-糖タンパク / 病態 / 定量プロテオミクス / 可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、定量プロテオミクス(Quantitative proteomics)を基盤として、ヒト病態時の血液脳関門(Blood-brain barrier, BBB)における輸送機能の変動とその制御機構を定量的に解明することを目的とした。具体的には、ヒト脳血管内皮細胞株hCMEC/D3 細胞を用い、神経変性疾患や虚血病態の脳内環境モデルとして、酸化ストレス（過酸化水素）や炎症性サイトカイン(TNF-α)を暴露した場合の、P-糖タンパク(P-gp)の輸送機能の変動とその制御に関わる分子の同定を行った。過酸化水素の存在下ではP-gp輸送活性が低下し、その機構にはP-gpの内在化が関与していた。リン酸化網羅的定量プロテオミクス解析から、酸化ストレス下におけるP-gpの輸送活性の主要な制御因子としてcaveolin-1(Cav1)のリン酸化シグナル伝達系が同定された。一方で、炎症病態における齧歯類のBBBでは、Cav1シグナルと異なる情報伝達経路が報告されている。hCMEC/D3 細胞のTNF-αの曝露条件ではP-gp基質の排出活性は濃度依存的に低下したが、細胞膜上のP-gpは内在化しなかったことから、P-gpの単分子活性が変動することが示唆された。リン酸化網羅的定量プロテオミクス及びsiRNAノックダウン解析によって、TNF-α曝露によるP-gp輸送活性の低下に関与するCav1シグナルと異なる新たなシグナル伝達分子を同定した。以上の結果から、酸化ストレス及び炎症病態のBBBにおけるP-gp輸送機能の低下は、異なる情報伝達機構を介して制御されることが示唆された。これらの知見は、本研究において解明を目標とした「動的インターフェースとしてのBBBの可塑性」を説明する分子機構として、明確に位置づけられる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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