遺伝子情報の安定保持に関わる小胞体ストレスセンサーBip/GRP78の作用

• 研究課題/領域番号: 15510043
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 喜多 和子 千葉大学, 大学院・医学研究院, 講師 (80302545)
• 研究分担者: 鈴木 敏和 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (70270527) ; 唐田 清仲 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (90345017)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: 小胞体ストレスタンパク / Bip / GRP78 / DNA損傷 / 紫外線 / ヒト細胞 / 致死感受性 / DNA修復 / 分子シャペロン / 遺伝子変異誘導

研究概要

DNA損傷に対する遺伝子防御機構に小胞体タンパクが関わるという報告は、これまで極めて少ない。本研究では、小胞体ストレスタンパクBip/GRP78の紫外線応答への関与を解明することにより、小胞体タンパクによる遺伝子防御機構の存在を立証する。初めに、培養ヒトRS系細胞にBip/GRP78mRNAのアンチセンスDNAを導入し、Bip/GRP78タンパク質の発現が抑制された細胞を樹立した。同時にベクターのみを導入したコントロール細胞も得た。両細胞について、DNA損傷因子として紫外線を用い、紫外線照射後のヒト細胞の応答のうち、主に、細胞死誘導および損傷DNA修復におけるBip/GRP78の関与について解析し下記の成果を得た。1)両細胞の増殖速度、細胞周期には差がみられなかった。2)colony survival法およびMTT法で調べた致死感受性は、Bip/GRP78の発現が抑制された細胞においてコントロール細胞より高かった。3)紫外線照射後のDNA損傷修復能について、紫外線損傷DNAに対する抗体を用いたELISA法による損傷DNA除去能の解析および紫外線損傷を受けたプラスミドを基質に用いたDNA修復合成レベルの解析を行った。両修復能とも、Bip/GRP78発現抑制細胞でコントロール細胞より低下していた。4)紫外線以外のDNA損傷因子としてDNA架橋剤シスプラチンとカルムスチンに対する感受性をMTT法で調べた。カルムスチン感受性は発現抑制細胞とコントロール細胞間で差がみられなかったが、シスプラチン感受性は発現抑制細胞で増加していた。シスプラチンによる損傷DNAは、UVC損傷DNAと同様に、主に、ヌクレオチド除去修復機構により除去されると報告されている。
以上の結果は、Bip/GRP78が紫外線照射後のヌクレオチド除去修復過程への関与を介し、紫外線致死抵抗化に関わる可能性を示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] Decreased cell survival and DNA repair capacity after UVC irradiation in association with down-regulation of GRP78/BiP in human Rsa cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhai, L., Kita, K., Wano, C., Wu, Y., Sugaya, S., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Decreased cell survival and DNA repair capacity after UVC irradiation in association with down-regulation of GRP78/BiP in human RSa cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhai, L., Kita, K., Wano, C., Wu, Y., Sugaya, S., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. (in press)
• [雑誌論文] Protective role of HSP27 against UVC-induced cell death in human cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wano, C., Kita, K., Takahashi, S., Sugaya, S., Hino, M., Hosoya, H., Suzuki, K.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. 298 ページ: 584-592
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Involvement of human small fragment nuclease in the resistance of human cells to UVC-induced cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Kita, K., Zhai, L., Wano, C., Suzuki, T., Yamamura, A., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Photochem.Photobiol. 80 ページ: 281-285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Induction of uPA release in human peripheral blood lymphocytes by [deamino-Cys1,D-Arg8]-vasopressin (dDAVP). (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Yamada, K., Suzuki, T., Wu Y-P., Kita K., Takahashi, S., Ichinose, M., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Am.J.Phsiol Endocrinol Metab. 287
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Protective role of HSP27 against UVC-induced cell death in human cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wano, C.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. 298 ページ: 584-592
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of human small fragment nuclease in the resistance of human cells to UVC-induced cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ito, S.
  • 雑誌名: Photochem.Photobiol. 80 ページ: 281-285
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Induction of uPA release in human peripheral blood lymphocytes by [deamino-Cys1,D-Arg8]-vasopressin (dDAVP). (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: Am.J.Phsiol.Endocrinol Metab. 287
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Protective role of HSP27 against UVC-induced cell death in human cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wano, C., Kita, K., Takahashi, S., Sugaya, S., Hino, M., Hosoya, H., Suzuki.N.
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. 298 ページ: 584-592
• [雑誌論文] Involvement of human small fragment nuclease in the resistance of human cells to UVC-induced cell death. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Kita, K., Zhai, L., Wano, C., Suzuki, T., Yamaura, A., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Photochem.Photobiol. 80 ページ: 281-285
• [雑誌論文] Induction of uPA release in human peripheral blood lymphocytes by [deamino-Cysl, D-Arg8]-vasopressin (dDAVP). (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y., Yamada, K., Suzuki, T., Wu Y-P., Kita K., Takahashi, S., Ichinose, M., Suzuki N.
  • 雑誌名: Am.J. Phsiol Endocrinol Metab. 287
• [雑誌論文] Induction of apoptosis and ubiquitin hydrolase gene expression by human serum factors in the early phase of acute myocardial infarction. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, R., Kita, K., Hasegawa, R., Fusejima, K., Fukuzawa, S., Wano, C., Watanabe, S., Saisho, H., Masuda, Y., Nomura, F., Suzuki, N.
  • 雑誌名: J.Lab.Clin.Med. 141 ページ: 168-178
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Increased levels of UV-induced protease activity in human UVAP-1 cells exposed to gravity-changing stress : involvement of E-64-sensitive proteases on suppression of UV mutagenicity. (2003)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S., Hasegawa, R., Kita, K., Zhang, H-C., Wano, C., Yamaguchi, Y., Sugaya, S., Nomura, J., Ichinose, M., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Cell Biol.Int. 27 ページ: 53-60
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Involvement of LEU13 in interferon-induced refractoriness of human RSa cells to X-ray cell killing. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kita, K., Sugaya, S., Zhai, L., Wu, Y., Wano, C., Chigira, S., Nomura, J., Takahashi, S., Ichinose, M., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Radiat.Res. 160 ページ: 302-308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Increased expression of the huntington interacting protein-1 gene, in cells from Hutchinson Gilford syndrome (Progeria) patients and aged donors. (2003)
  • 著者名/発表者名: Chigira, S., Sugita, K., Kita, K., Sugaya, S., Arase, Y., Ichinose, M., Shirasawa, H., Suzuki, N
  • 雑誌名: J.Gerontology : Biological Sciences 58A ページ: 873-878
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Induction of apoptosis and ubiquitin hydrolase gene expression by human serum factors in the early phase of acute myocardialinfarction. (2003)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, R.
  • 雑誌名: J.Lab.Clin.Med. 141 ページ: 168-178
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Increased levels of UV-induced protease activity in human UVAP-1 cells exposed to gravity-changing stress : involvement of E-64-sensitiveproteases on suppression of UV mutagenicity. (2003)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, S.
  • 雑誌名: Cell Biol.Int. 27 ページ: 53-60
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of LEU13 in interferon-induced refractoriness of human RSa cells to X-ray cell killing. (2003)
  • 著者名/発表者名: Kita, K.
  • 雑誌名: Radiat.Res. 160 ページ: 302-308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Increased expression of the huntington interacting protein-1 gene, in cells from Hutchinson Gilford syndrome (Progeria) patients and aged donors. (2003)
  • 著者名/発表者名: Chigira, S.
  • 雑誌名: J.Gerontology : Biological Sciences 58A ページ: 873-878
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Decreased cell survival and DNA repair capacity after UVC irradiation in association with down-regulation of GRP78/BiP in human RSa cells.
  • 著者名/発表者名: Zhai, L.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hasegawa, R., Kita, K., Hasegawa, R., Fusejima, K., Fukazawa, S., Wano, C., Watanabe, S., Saisho, H., Masuda, Y., Nomura, F., Suzuki, N.: "Induction of apoptosis and ubiquitin hydrolase gene expression by human serum factors in the early phase of acute myocardial infarction."J.Lab.Clin.Med.. 141. 168-178 (2003)
• [文献書誌] Takahashi, S., Hasegawa, R., Kita, K., Zhang, H-C., Wano, C., Yamaguchi, Y., Sugaya, S., Nomura, J., Ichinose, M., Suzuki, N.: "Increased levels of UV-induced protease activity in human UVAP-1 cells exposed to gravity-changing stress : involvement of E-64-sensitive proteases on suppression of UV mutagenicity."Cell Biol.Int.. 27. 53-60 (2003)
• [文献書誌] Kita, K., Sugaya, S., Zhai, L., Wu, YP., Wano, C., Chigira, S., Nomura, J., Takahashi, S., Ichinose, M., Suzuki, N.: "Involvement of Leu-13 in interferon-induced refractoriness of human RSa cells to X-ray cell killing."Radiat.Res.. 160. 302-308 (2003)
• [文献書誌] Chigira, S., Sugita, K., Kita, K., Sugaya, S., Arase, Y., Ichinose, M., Shirasawa, H., Suzuki, N.: "Increased expression of the huntington interacting protein-1 gene, in cells from Hutchinson Gilford syndrome (Progeria) patients and aged donors."J.Gerontology : Biological Sciences. 58A. 873-878 (2003)