2014 Fiscal Year Research-status Report

酸化ストレス性ミトコンドリア障害に対するグルタチオントランスンフェラーゼの役割

Research Project

Project/Area Number	24790533
Research Institution	University of the Ryukyus
Principal Investigator	今泉直樹琉球大学, 医学部, 助教 (10547384)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2017-03-31
Keywords	ミトコンドリア / グルタチオントランスフェラーゼ / 膜透過性遷移 / 酸化ストレス / 肝障害
Outline of Annual Research Achievements	申請者らは、ミトコンドリア膜結合性グルタチオントランスフェラーゼ（mtMGST1）が酸化ストレス性ミトコンドリア膜透過性遷移孔(MPT pore)の構成成分として働いているか解明することを目的としている。平成25年度までに、MPT poreに関係するとされているミトコンドリアタンパクとmtMGST1の相互作用、ミトコンドリア内膜mtMGST1の精製と一次構造、生体内での役割について検討した。mtMGST1はミトコンドリア外膜と内膜両方に存在することが判明しているが内膜のmtMGST1の構造や機能については不明である。内膜と外膜mtMGST1の精製過程において、組成や活性化機構に違いが示唆されたため、平成26年度は精製過程における特徴の違いを検討した。その結果、アフィニティーカラムへの結合能、修飾による活性化の違いが明らかとなった。今後、その詳細を明らかにする。ミトコンドリア毒性と酸化ストレスに対するmtMGST1の関与を確認するため、マウス初代培養細胞を用いた酸化ストレス誘導性肝障害モデルの毒性メカニズムについて検討し、ミトコンドリア呼吸鎖の障害による活性酸素種、活性窒素種の関与について報告した。また、ミトコンドリアが原因で急性肝障害を起こすとされるアセトアミノフェン過剰摂取モデル、アセトアミノフェン活性代謝物であるNAPQIをミトコンドリアに作用させた実験系から、活性酸素/活性窒素種が原因と考えられるmtMGST1の高分子形成とMPTの誘導が観察され、生体で薬剤性障害誘導時にmtMGST1が関与する可能性が示唆された。今後、細胞やモデル動物を用いて引き続きmtMGST1とMPTへの関与の検討を行う。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成26年度はミトコンドリア内膜mtMGST1の精製過程における、外膜mtMGST1との構造、性質の違いを明らかにした。また、ミトコンドリア毒性と酸化ストレスに対するmtMGST1の関与を確認するため、マウス初代培養細胞を用いた酸化ストレス誘導性肝障害モデルの毒性メカニズムについて検討し、ミトコンドリア呼吸鎖の障害による活性酸素種、活性窒素種の関与について報告した。以上のことから、現在までの研究目的の達成度はおおむね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	平成26年度はmtMGST1の新しい精製法とその過程における特徴の違い、及び酸化ストレス誘導性肝障害モデルとミトコンドリア毒性の関係について検討した。次年度はミトコンドリア内膜mtMGST1の構造と機能、酸化ストレス誘導性肝障害モデルを用いたmtMGST1の動態や分布を確認し、MPTへの寄与及び誘導機構を解明する。
Causes of Carryover	国内学会には参加しなかったため次年度に使用する研究費が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	平成27年度の研究費使用計画については大きな変更は無い。タンパクの精製、動物、生化学実験試薬、消耗品、学会参加による国内旅費として経費を計上した。現在までの研究計画はおおむね順調に進んでおり、来年度の研究費についても計画通りに使用予定である。