2014 Fiscal Year Research-status Report
タバコ煙中の細胞傷害因子による動脈硬化発症機構の解明と細胞傷害因子除去法の確立
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26860166
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
東 恒仁 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90453018)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | タバコ煙ガス相 / 不飽和カルボニル化合物 / 抗酸化物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、これまでタバコ煙ガス相抽出物（CSE）が、プロテインキナーゼC及びNADPHオキシダーゼを活性化することで細胞による活性酸素種の産生を促進して細胞傷害を惹起すること、CSE中の細胞傷害因子が不飽和カルボニル化合物であることを報告してきた。
平成26年度は、まずCSEの作製方法の標準化を図った。そしてCSEの細胞傷害活性は、タバコの銘柄や喫煙方法に依存せず、タバコの主流煙に含まれるタール量を用いて規定できることを示した。
また、CSEに含まれる不飽和カルボニル化合物の一つであるアクロレインによる細胞内タンパク質のカルボニル化について検討を行った。以前に申請者らが同定した小胞体カルシウムセンサーであるSTIM1Lのカルボニル化部位を、部位特異的突然変異法を用いて特定した。
更に、タバコ煙ガス相の無毒化方法についても検討を行った。フローサイトメトリーとpropidium iodide取り込みアッセイを組み合わせた手法を用い、抗酸化物質の影響を受けない細胞傷害のアッセイ方法を確立した。確立した手法を用いて、グルタチオン・N-アセチルシステイン・システイン・ビタミンC・ビタミンE・2-メルカプトエタンスルホン酸などの抗酸化作用を有する化合物が、CSEの細胞傷害活性を抑制できることを示した。加えて、グルタチオン・N-アセチルシステイン・システインは、CSEの作用で細胞によって産生される活性酸素種と反応するのではなく、CSE中の主要な細胞傷害因子である不飽和カルボニル化合物と直接反応することで、これらの不飽和カルボニル化合物を無毒化することを見出した。
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| 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、タバコ煙に含まれる不飽和カルボニル化合物によりカルボニル化されるタンパク質を複数同定すると共に、そのうち1種類の標的タンパク質についてはカルボニル化部位の特定に成功した。また、タバコ煙ガス相抽出物の作製方法の標準化手法を提案し、タバコ煙ガス相を無毒化できる化合物を複数同定することができたため、実験計画に比して概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度の結果を踏まえ、グルタチオンやN-アセチルシステイン、システイン等によるCSE中のカルボニル化合物に起因する細胞傷害抑制の詳細な分子機構の解明を試みる。
また、カルボニル化合物によってカルボニル化されるタンパク質の同定を進める。同定されたタンパク質については、マススペクトロメトリーを用いてカルボニル化されるアミノ酸残基の同定を試みる。更に、カルボニル化がタンパク質の機能に与える影響に関して解析を行い、標的タンパク質のカルボニル化と細胞傷害との関係を明らかにする予定である。
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[Journal Article] Endothelin-1 activates extracellular signal-regulated kinases 1/2 via transactivation of platelet-derived growth factor receptor in rat L6 myoblasts2014
Author(s)
Harada T, Horinouchi T, Higa T, Hoshi A, Higashi T, Terada K, Mai Y, Nepal P, Horiguchi M, Hatate C, Miwa S
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Journal Title
Life Sciences
Volume: 104
Pages: 24-31
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A simple and rapid method for standard preparation of gas phase extract of cigarette smoke2014
Author(s)
Higashi T, Mai Y, Noya Y, Horinouchi T, Terada K, Hoshi A, Nepal P, Harada T, Horiguchi M, Hatate C, Kuge Y, Miwa S
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 9
Pages: e107856-e107856
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Agonist-promoted ubiquitination differentially regulates receptor trafficking of endothelin type A and type B receptors2014
Author(s)
Terada K, Horinouchi T, Fujioka Y, Higahi T, Nepal P, Horiguchi M, Karki S, Hatate C, Hoshi A, Harada T, Mai Y, Ohba Y, Miwa S
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 289
Pages: 35283-35295
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Gas phase extract of cigarette smoke and its cytotoxic components induce cell death via protein kinase C and NADPH oxidase2014
Author(s)
Higashi T, Mai Y, Horinouchi T, Terada K, Elmeligy E, Hoshi A, Nepal P, Harada T, Karki S, Horiguchi M, Hatate C, Miwa S
Organizer
The 2014 ascb/ifcb Meeting
Place of Presentation
Philadelphia (United States of America)
Year and Date
2014-12-06 – 2014-12-10
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