ニューロトロフィン受容体によるNF-kBの核移行制御機構の研究

• Project/Area Number: 12771384
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical pharmacy
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 古野 忠秀 名古屋市立大学, 薬学部, 講師 (80254308)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2001: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: NF-κB / 蛍光蛋白質 / 共焦点レーザ顕微鏡 / TNF-α / プロテアソーム / NGF / ニューロトロフィン / 核移行

Research Abstract

NF-κBは通常は細胞質に存在しており、細胞が活性化されると細胞質から核に移行して転写因子としての機能を発揮し、適切な細胞応答を誘導することが知られている。そこで、NF-κBのサブユニットの一つであるp50の前駆体蛋白質p105とGFPのキメラ蛋白質(GFP-p105)をラット副腎髄質褐色細胞腫(PC12細胞)に安定発現させ、腫瘍壊死因子(TNF-α)刺激に伴うNF-κBの細胞質から核への移行を観察することを試みた。その結果、TNF-αを添加すると、約10分のlag-timeの後、細胞質に局在していたGFP-p105が徐々に核移行し始め、45分後には核移行がほぼ飽和に達することが分かった。また、PC12細胞は神経成長因子(NGF)存在下で培養すると交感神経細胞に分化するが、神経細胞に分化したPC12細胞の方が分化していない細胞よりもNF-κBの核移行が効率よく起こることが分かった。一方、分化していないPC12細胞をTNF-αとNGF、または、TNF-αと脳由来神経栄養因子(BDNF)で共刺激すると、いずれの場合にもGFP-p105の核移行が著しく増強されることが分かった。PC12細胞にはニューロトロフィン受容体としてTrkA(NGFと結合)とp75NTR(NGFおよびBDNFと結合)が発現しているが、TrkB(BDNFと結合)は発現しておらず、これらの結果からp75NTRがTNF受容体を介したNF-κBの核移行を増強していると推察された。また、GFP-p105は核内ではGFP-p50となっていることや、プロテアソーム阻害剤のlactacystinの前処理で核移行が抑制されることから、GFP-p105はプロテアソームによる分解を受けてGFP-p50となって核に移行していると考えられた。

Research Products

• [Publications] Furuno, T., Hirashima, N., Onizawa, S., Sagiya, N., Nakanishi, M.: "Nuclear shuttling of mitogen-activated protein(MAP)kinase(extracellular signal-regulated kinase(ERK)2) was dynamically cotrolled by MAP/ERK kinase after antigen stimulation in RBL-2H3 cells."J. Immunol.. 166. 4416-4421 (2001)
• [Publications] Suzuki, R., Furuno, T., Teshima, R., Nakanishi, M.: "Bi-directional flow of in vitro mast cell-nerve communication observed by confocal laser scanning microscopy"Biol. Pharm. Bull.. 24. 291-294 (2001)
• [Publications] Amano, T., Furuno, T., Hirashima, N., Ohyama, N., Nakanishi, M.: "Dynamics of intracellular granules with CD63-GFP in rat basophilic leukemia cells"J. Biochem.. 129. 739-744 (2001)
• [Publications] Furukawa, Y., Furuno, T., Teshima, R., Nakanishi.M.: "Calcium signals in rat basophilic leukemia (RBL-2H3) cells primed with the neuropeptide substance P."Biol. Pharm. Bull.. 24. 1060-1063 (2001)
• [Publications] Ozaki, Y., Blomgren, K., Sugiura-Ogasawara, Aoki, K., Furuno, T., Nakanishi, M., et al.: "Role of calpain in human sperm activated by progesterone for fertilization"Biol. Chem.. 382. 831-838 (2001)
• [Publications] Mizukoshi, T., Kodama, T.S., Fujiwara, Y., Furuno, T., Nakanishi, M., Iwai, S.: "Structural study of DNA duplexes containing the (6-4) photoproduct by fluorescence resonance energy transfer"Nucleic Acids Res.. 29. 4948-4954 (2001)
• [Publications] Dace,A.,Zhao,L.,Park,K.S.,Furuno,T.,Takamura,N.,Nakanishi,M.,West,B., et al.: "Hormone binding induces rapid proteasome-mediated degradation of thyroid hormone receptors."Proc.Natl.Acad.Sci.USA.. 97. 8985-8990 (2000)
• [Publications] Ohshiro,H.,Suzuki,R.,Furuno,T.,Nakanishi,M.: "Atomic force microscopy to study direct neurite-mast cell (RBL) communication in vitro."Immunol.Lett.. 74. 211-214 (2000)
• [Publications] Suzuki,R.,Furuno,T.,Teshima,R.,Nakanishi,M.: "Bi-directional flow of in vitro mast cell-nerve communication observed by confocal laser scanning microscopy."Biol.Pharm.Bull.. 24. 291-294 (2001)
• [Publications] Furuno,T.,Hirashima,N.,Onizawa,S.,Sagiya,N.,Nakanishi,M.: "Nuclear shuttling of mitogen-activated protein (MAP) kinase (extracellular signal-regulated kinase (ERK) 2) was dynamically controlled by MAP/ERK kinase after antigen stimulation in RBL-2H3 cells."J.Immunol.. (in press). (2001)
• [Publications] Amano,T.,Furuno,T.,Hirashima,N.,Ohyama,N.,Nakanishi,M.: "Dynamics of intracellular granules with CD63-GFP in rat basophilic leukemia cells."J.Biochem.. (in press). (2001)