放射線量の差により細胞外と核内で異なる防御応答を示すシャペロンとその結合タンパク

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24510065
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 喜多 和子 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80302545)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅谷 茂 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90334177)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: Annexin II / シャペロン / 放射線 / 酸化ストレス / シグナル伝達 / DNA修復

Outline of Annual Research Achievements

申請者は、シャペロンとその結合タンパク質が、「細胞外・表面からの作用」と「核内での損傷DNA修復過程」の２つの機構により、細胞を放射線抵抗化すると考えている。これまでの本研究で、１）ストレス抵抗性の細胞では、低線量X線（0.2 Gy）照射後、シャペロンHSP27とその結合タンパク質であるannexin IIの放出量が増加することを見出した。機能解析では、２）細胞外のannexin IIが、子宮頸癌由来HeLa細胞や膵臓癌由来細胞における抗癌剤やX線に対する致死抵抗性に関わることを見出した。
平成26年度は主に、annexin II細胞外放出機構の検討を行った。放出量の増加は、低線量X線照射後には認められたが、UVC照射後顕著には観察されなかった。また、放出量増加は抗酸化剤N-acetyl cysteine(NAC)処理により抑制された。細胞内の酸化ストレス応答シグナル分子ATM, p38 MAPK, PI3K, Erk1/2の活性化状態を調べた結果、低線量X線照射後p38 MAPKの活性化が亢進していた。さらに、p38 MAPK阻害剤 SB203580で前処理すると低線量X線による放出量増加が抑制された。また、過酸化水素（酸化ストレス剤）処理によるannexin II細胞外放出促進もNACおよびSB203580前処理により抑制された。
以上から、低線量放射線によるannexin A2放出促進には、p38 MAPKを介する酸化ストレスシグナルが関わると考えられた。一方、種々の細胞間での比較実験では、X線および過酸化水素致死抵抗性細胞では、低線量X線照射によるannexin II細胞外放出促進が認められたが、感受性細胞では顕著な促進は認められなかった。これらの結果からも、annexin IIの細胞外放出に酸化ストレス応答が関わることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] High sensitivity to cell death and low repair activity of DNA damages after exposure to oxidative stress in Cockayne syndrome (CS) patient-derived cells. (2015)
  • Author(s): Kita K, Sugita K
  • Journal Title: NO TO HATTATSU Volume: 4 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A herbal medicine, Hochu-ekki-to (Bu-zhong-yi-qi-tang), enhances cisplatin-induced apoptosis in HeLa cells. (2015)
  • Author(s): Sato T, Kita K, Sato C, Kaneda A
  • Journal Title: Molecular Medicine Reports Volume: 12 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Expression level of sonic hedgehog correlated with the speed of gastric mucosa regeneration in artificial gastric ulcers. (2014)
  • Author(s): Tanaka T, Arai M, Minemura S, Oyamada A, Saito K, Jiang X, Tsuboi M, Sazuka S, Maruoka D, Matsumura T, Nakagawa T, Sugaya S, Kanda T, Katsuno T, Kita K, Kishimoto T, Imazeki F, Kaneda A, Yokosuka O
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology and Hepatology Volume: 29 Pages: 736-741
  • DOI: 10.1111/jgh.12445
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Downregulation of microRNA-431 by human interferon-β inhibits viability of medulloblastoma and glioblastoma cells via upregulation of SOCS6. (2014)
  • Author(s): Tanaka T, Arai M, Jiang X, Sugaya S, Kanda T, Fujii K, Kita K, Sugita K, Imazeki F, Miyashita T, Kaneda A, Yokosuka O
  • Journal Title: International Journal of Oncology Volume: 44 Pages: 1685-1690
  • DOI: 10.3892/ijo.2014.2317
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Extracellular release of annexin A2 via oxidative stress response after low-dose X-ray irradiation in human cells (2015)
  • Author(s): Kita K, Sato C, Sugaya S, Sugita K, Kaneda A
  • Organizer: 15th International Congress of Radiation Research
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2015-05-25 – 2015-05-29
• [Presentation] ホスト細胞内における外来DNAのエピゲノ ム状態の可視化 (2014)
  • Author(s): 菅谷茂, 松坂恵介, 船田さやか, 喜多和子, 金田篤志
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] 低線量放射線による酸化ストレス応答シグナルを介するannexin A2の細胞外放出 (2014)
  • Author(s): 喜多和子、佐藤知穂美、菅谷 茂、杉田克生、金田篤志
  • Organizer: 第57回日本放射線影響学会大会
  • Place of Presentation: かごしま県民交流センター（鹿児島県・鹿児島市）
  • Year and Date: 2014-10-01 – 2014-10-03