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細胞死の分子機構とその生理作用の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12219213
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

長田 重一  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (70114428)

研究分担者 福永 理己郎  大阪大学, 生命機能研究科, 助教授 (40189965)
田中 正人  大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (00294059)
福山 英啓  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70303956)
川根 公樹  大阪大学, 生命機能研究科, 助手 (60362589)
研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
289,900千円 (直接経費: 289,900千円)
2004年度: 63,500千円 (直接経費: 63,500千円)
2003年度: 63,500千円 (直接経費: 63,500千円)
2002年度: 57,500千円 (直接経費: 57,500千円)
2001年度: 55,000千円 (直接経費: 55,000千円)
2000年度: 50,400千円 (直接経費: 50,400千円)
キーワードアポトーシス / マクロファージ / DNA分解 / 赤血球の脱核 / 自己免疫疾患 / caspase-acdvated DNase / DNase II / 自然免疫 / 樹状細胞 / 抗核抗体 / MFG-E8 / ノックアウトマウス / 貧食 / 胸線 / DNase / インターフェロン / リン脂質 / 貪食 / 胸腺 / 赤血球 / CAD / DNaseII / ネクローシス / カスパーゼ / DNA断片化 / ミトコンドリア / Fasリガンド
研究概要

平成12年からの16年度の第2次先端がんでは、アポトーシス時に起こる染色体DNAの分解の分子機構とその生理作用に関して解析した。すなわち、第1次の先端がんで同定したCAD(caspase-activated DNase)の酵素化学的性質を明らかにすると共に、CAD遺伝子を欠損したマウスを樹立し、この酵素がアポトーシス細胞で染色体DNAを分解する唯一の分子であることを証明した。一方、生体内では死細胞のDNAは死細胞がマクロファージによって貪食された後、マクロファージのリソソームに存在するDNase IIによっても分解されることを示した。そして、DNase II遺伝子を欠損するマウスを樹立し、このDNaseはアポトーシス細胞のDNAばかりでなく、赤血球前駆細胞から放出された核DNAの分解にも関与していることを示した。アポトーシス時のDNA、赤血球前駆細胞から脱核したDNAが効率よく分解されなければ、マクロファージにDNAが蓄積し、これにより自然免疫が活性化され、それによって放出されるインターフェロンによりマウスは発生途中に死滅することも明らかになった。一方、死細胞のDNAがマクロファージによって貪食されることを利用してアポトーシス細胞の貪食をAssayする系を樹立し、これに関与する分子(MFG-E8)を同定した。この因子はアポトーシス細胞の表面に暴露されるリン脂質phosphatidylserineを認識しアポトーシス細胞をマクロファージに橋渡しすると考えられる。ついで、この因子の遺伝子を欠損するマウスを樹立し、このマウスは脾臓胚中心でのアポトーシス細胞の貪食が効率よく起こらず、これにより自己免疫疾患を発症することを見出した。

報告書

(6件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2005 2004 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (23件)

  • [雑誌論文] Lethal anemia caused by interferon-b produced in mouse embryos carrying undigested DNA.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, H.et al.
    • 雑誌名

      Nature Immunol. 6

      ページ: 49-56

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Autoimmune disease and impaired uptake of apoptotic cells in MFG-E8-deficient mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Hanayama, R. et al.
    • 雑誌名

      Science 304

      ページ: 1147-1150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Autoimmune disease and impaired uptake of apoptotic cells in MFG-E8-deficient mice2004

    • 著者名/発表者名
      Hanayama, R.et al.
    • 雑誌名

      Science 304

      ページ: 1147-1150

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of Developmental Endothelial Locus-1 in a subset of macrophages for engulfment of apoptotic cells2004

    • 著者名/発表者名
      Hanayama, R.et al.
    • 雑誌名

      J.Immunol. 172

      ページ: 3876-3882

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of Mho E8 in bone marrow-derived immature dendritic cells for engulfment of apoptotic cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Miyasaka, K.et al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Immunol. 34

      ページ: 1414-1422

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mnk2 and Mnk1 are essential for constitutive and inducible phosphorylation of eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E) but not for cell growth or development.2004

    • 著者名/発表者名
      Ueda, T.et al.
    • 雑誌名

      Mol.Cell Biol. 24

      ページ: 6539-6549

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Impaired thymic development in mouse embryos deficient in apoptotic DNA degradation.2003

    • 著者名/発表者名
      Kawane, K. et al.
    • 雑誌名

      Nat Immunol 4

      ページ: 138-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nuclear cataract caused by a lack of DNA degradation in the mouse eye lens.2003

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto, S. et al.
    • 雑誌名

      Nature 424

      ページ: 1071-1074

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impaired thymic development in mouse embryos deficient in apoptotic DNA degradation2003

    • 著者名/発表者名
      Kawane, K. et al.
    • 雑誌名

      Nat Immunol 4

      ページ: 138-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of a factor that links apoptotic cells to phagocytes2002

    • 著者名/発表者名
      Hanayama, R. et al.
    • 雑誌名

      Nature 417

      ページ: 182-187

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of a factor that links apoptotic cells to phagocytes.2002

    • 著者名/発表者名
      Hanayama, R. et al.
    • 雑誌名

      Nature 417

      ページ: 182-187

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Requirement of DNase II for definitive erythropoiesis in themo use fetal liver.2001

    • 著者名/発表者名
      Kawane, K. et al.
    • 雑誌名

      Science 292

      ページ: 1546-1549

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Requirement of DNase II for definitive erythropoiesis in the mouse fetal liver.2001

    • 著者名/発表者名
      Kawane, K. et al.
    • 雑誌名

      Science 292

      ページ: 1546-1549

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA degradation in development and programmed cell death.

    • 著者名/発表者名
      Nagata, S.
    • 雑誌名

      Annual Review in Immunology (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Kawane, K. et al.: "Impaired thymic development in mouse embryos deficient in apoptotic DNA degradation."Nat.Immunol.. 4. 138-144 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata S.: "Degradation of chromosomal DNA during apoptosis."Cell Death and Differ.. 10. 108-116 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa, H. et al.: "Regulation of myeloid zinc finger protein 2A (MZF-2A) transactivation activity through phosphorylation by MAP kinases"Biol.Chem.. 278. 2921-2927 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa, H. et al.: "A SWI2/SNF2-type ATPase/helicase protein, mDomino, interacts with myeloid zinc finger protein 2A (MZF-2A) to regulate its transcriptional activity"Genes to Cells. 8. 325-339 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishimoto, S. et al.: "Nuclear cataract caused by a lack of DNA degradation in the mouse eye lens."Nature. 424. 1071-1074 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tada, K. et al.: "Tethering of apoptotic cells to phagocytes through binding of CD47 to SHPS-1^1."J.Immunol.. 171. 5718-5726 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hanayama, R.et al.: "Identification of a factor that links apoptotic cells to phagocytes"Nature. 417. 182-187 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mukae, N.et al.: "Activation of the innate immunity in Drosophila by endogenous chromosomal DNA that escaped apoptotic degradation"Genes & Develop. 16. 2662-2671 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sakahira, H., Nagata, S.: "Co-translational folding of caspase-activated DNase with Hsp7O, Hsp4O, and inhibitor of caspase-activated DNase"J.Biol.Chem.. 277. 3364-3370 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata S., et al.: "Degradation of chromosomal DNA during apoptosis"Cell Death & Differ.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kawane, K.et al.: "Impaired thymic development in mouse embryos deficient in apoptotic DNA degradation"Nature Immunol.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa, H.et al.: "Regulation of myeloid zinc finger protein 2A (MZF-2A) transactivation activity through phosphorylation by MAP kinases"J.Biol.Chem.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Itai, T. et al.: "Processing of tumor necrosis factor by the membrane-bound TNFα-converting enzyme, but not its truncated soluble form"European Journal of Biology. 268. 2074-2082 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fukumoto, T.et al.: "The fused protein kinase regulates Hedgehog-stimulated transcription activation of Drosophila schneider 2 cells"Journal of Biological Chemistry. 276. 38441-38448 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kawane, K. et al.: "Requirement of DNase II for definitive erythropoiesis in the mouse fetal liver"Science. 292. 1546-1549 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] D´Alessio, A. et al.: "Testicular FasL is expressed by sperm cells"Proceedings of National. Academy of Science of USA. 98. 3316-3321 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuyama, H. et al.: "Requirement of Fas expression in B cells for tolerance induction"European Journal of Immunology. 32. 223-230 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sakahira, H. et al.: "Co-translational folding of caspase-activated DNase with Hsp70, Hsp40 and inhibitor of CAD"Journal Biology of Chemistry. (In press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumara,H. et al.: "Necrotic death pathway in Fas receptor signaling."Journal of Cell Biology. 151. 1247-1255 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] McIlroy,D. et al.: "An auxiliary mode of apoptotic DNA fragmentation provided by phagocytes."Genes & Development. 14. 549-558 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mukae,N. et al.: "Identification and developmental expression of inhibitor of caspase-activated CNase (ICAD) in Drosophila melanogaster."Journal of Biological Chemistry. 275. 21402-21408 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Otomo,T. et al.: "Structure of the heterodimeric complex between CAD domains of CAD and ICAD."Nature Structure Biology. 7. 658-662 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tamada,K. et al.: "Modulation of T cell-mediated immunity in tumor and graft versus host disease models through LIGHT costimulatory pathway."Nature Medicine. 6. 283-289 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

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