relがん遺伝子産物の活性制御機構及び生理機能の解析

• 研究課題/領域番号: 11138221
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井上 純一郎 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (70176428)
• 研究期間 (年度): 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円); 1999年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
• キーワード: シグナル伝達 / 生体防御 / 遺伝子発現制御 / 破骨細胞 / 大理石骨病 / サイトカイン

研究概要

Rel活性化シグナル伝達因子であるTRAF6を欠損したマウスを作成、解析し以下の結果を得た。
(1)大理石骨病を呈するTRAF6-/-マウスの骨組織を観察したところ破骨細胞がほとんど存在していなかった。そこで骨芽細胞依存的に脾臓細胞中の前駆細胞から破骨細胞を分化誘導する培養系を用いて解析した。その結果、TRAF6-/-マウス破骨前駆細胞が骨芽細胞が産生する破骨細胞分化因子(ODF/RANKL)に応答できないためにTRAP陽性の破骨細胞に分化できないことが判明した。これは破骨前駆細胞に本来存在し破骨細胞への分化に必須なRANKシグナル伝達経路がTRAF6の欠損により遮断されたことを示しており、RANKによるRel活性化がこの系において重要な役割を果たしている可能性が高い。
(2)TRAF6-/-マウス胎児由来線維芽細胞ではTNF受容体からのシグナルは正常であるにもかかわらず、IL-1刺激依存的なRelやJNKの活性化は全く起こらなかった。さらにこの細胞に野生型のTRAF6を遺伝子導入により発現させたところIL-1刺激に依存したRelやJNKの活性化が回復した。すなわち、TRAF6がIL-1刺激依存的なRelやJNKの活性化に必須であることが明らかとなった。
(3)TRAF6-/-線維芽細胞に種々の変異型TRAF6を導入しIL-1刺激依存的なRelやJNKの活性化について解析した。その結果、JNK活性化を担う領域がRINGフィンガーとZnフィンガーであるのに対して、Rel活性化を担う領域はよりZnフィンガーとCoiled-coilであった。TRAF6分子内の異なる領域を用いてRelとJNKを活性化させることからTRAF6がIL-1シグナルの分岐点でありかつ、Relの経路とJNKの経路のバランスを制御している可能性が高い。

研究成果

• [文献書誌] Tsukamoto, N.: "Tow differently regulated NFγB Activation pathways triggered by the cytoplasmic tail of CD40"Proc. Natil. Acad. Sci. USA. 96. 1234-1239 (1999)
• [文献書誌] Kittaka, A.: "Introduction of 5-Formyl-2'-deoxyuridine into a κB site: Critical discrimination of a base structure in major groove by NFκB p50 homodimer"Synlett.. 10. 869-872 (1999)
• [文献書誌] Ninomiya-Tsuji, J.: "TAK1 MAPKKK linking to TRAF6 to the NIK-IκB kinase cascade in the IL-1 signaling pathway"Nature. 398. 252-256 (1999)
• [文献書誌] Naito, A.: "Severe osteopetrosis, defective interleukin-1 signaling and lymph node organogenesis in TRAF6-deficient mice"Genes Cells. 4. 353-362 (1999)
• [文献書誌] Sakurai, A.: "Regulator role of metallothionein in NF-κB activation"FEBS Lett.. 455. 55-58 (1999)
• [文献書誌] Shimada, T.: "IKK-i, a novel lipopolysaccharide-inducible kinase that is related to IκBα kinases"Int. Immumol.. 11. 1357-1362 (1999)
• [文献書誌] Ihata, A.: "Immunomodulatory effect of a plasmid expressing Cd40 ligand on DNA vaccination against Human Immunodeficiency Virus type-1"Immunology. 98. 436-442 (1999)
• [文献書誌] Kittaka, A.: "Synthesis of oligonucleotides containing the oxidatively modified kB site: unique binding affinity of the NFkB p50 homodimer"Nucleic Acids Symposium Series. 42. 33-34 (1999)
• [文献書誌] Inoue, J.: "Tumor necrosis factor receptor-associated factor (TRAF) family: adapter proteins that mediate cytokine signaling"Exp. Cell Res.. 254. 14-24 (2000)