2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of execute factor of novel lipid per oxidation dependent cell death (lipoxytosis) in cells and mice
Publicly Offered Research
| Project Area | Homeostatic Regulation by Various Types of Cell Death |
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| Project/Area Number |
17H05513
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
今井 浩孝 北里大学, 薬学部, 教授 (50255361)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リポキシトーシス / フェロトーシス / ノックアウトマウス / 相互作用蛋白質 / 機能解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GPx4は生体膜に生じたリン脂質ヒドロペルオキシドをグルタチオン依存的に還元できる抗酸化酵素である。我々はこれまでにGPx４を欠損すると様々な細胞において脂質酸化依存的な新規細胞死を誘導することを報告してきた。抗がん剤エラスチンやRSL３はGPx４活性を制御して起きる鉄依存性の脂質酸化依存的新規細胞死フェロトーシスを誘導することが報告され、注目を集めているが、GPx４欠損細胞死では、鉄のキレーターで抑制できないこと、致死の時間が遅いことから異なる細胞死であることを見出している。そこでGPx４欠損新規細胞死をリポキシトーシスと名付け、リポキシトーシス実行因子を明らかにすることを目的に網羅的shRNAライブラリーのスクリーニングを行い、ノックダウンによりリポキシトーシスを抑制し、そのノックダウン細胞にcDNAを再導入することにより、細胞死が回復する遺伝子をこれまでに５個見出している。この遺伝子をLipo遺伝子１－５と名付け、本研究ではこのLipo遺伝子の機能解析を進めると共に、Lipo-1及びLipo-2は新規タンパク質であり、ノックアウトマウスの作成を試みた。またLipo-3遺伝子では心臓特異的GPx４欠損マウスとのダブルノックアウトマウスの作成を行った。Lipo-1はGPx４欠損の際の脂質酸化の制御に関わることを見出した。またLipo-2-5は脂質の酸化の下流、ERKのリン酸化の上流で機能していることがわかった。またLipo5の相互作用タンパク質をプロテオミクス解析したところ、Lipo-2と相互作用する可能性があることが明らかとなった。Lipo-1及びLipo-2KOマウスの作成を行ったところ、Lipo-1KOマウスは極めて生まれにくいことが明らかとなった。Lipo-2KOマウスは正常にうまれ生育した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Lipo-1及びLipo-2KOマウスの作成、心臓特異的GPx４Lipo-3ダブルKOマウスの作成にも成功している。さらにダブルKOマウスの作成を試み、フェノタイプの解析を進めている。各lipo遺伝子の機能部位も明らかになり、Lipo-2とlipo-5が相互作用している可能性も見出したことから順調に進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
Lipo-1,Lipo-2,およびLipo-3と心臓特異的GPx４欠損マウスとのダブルKOマウスを作成し、３つの遺伝子のリポキシトーシスにおける個体レベルでの機能解析を進める。Lipo-1,Lipo-2,およびLipo-3抗体についても作成及びワークする抗体を得ることに成功したので、蛋白レベルでの解析を進める。Lipo-5と共沈蛋白質のプロテオミクス解析からLipo-2が同定されたことから、本当に結合するのか、結合の部位や致死の際のみで結合するのかについて詳細な解析を試みる。Lipo-3については、変異体の作成に成功したので、変異体の細胞死実行における役割について細胞レベルでの機能解析を進める予定である。またリポキシトーシスに特徴的な遺伝子群に関してもリストアップはできたので、細胞死実行との関連についての解析を進める予定である。
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