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メタロチオネイン欠失細胞を用いたカドミウム輸送系の分子メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 17790106
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境系薬学
研究機関徳島文理大学

研究代表者

藤代 瞳  徳島文理大学, 薬学部, 助手 (10389182)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードカドミウム / 輸送体 / ZIP8 / DNAマイクロアレイ / siRNA / メタロチオネイン / Slc family / 耐性
研究概要

Cd毒性の軽減に関与する生体内因子として、メタロチオネイン(MT)の重要性は詳細に検討されてきたが、MT以外のCd毒性を修飾する因子についてはまだ十分に解明されていない。また、Cdの細胞への取り込みに関与する輸送体として、小腸の2価金属輸送体であるDMT1の関与が報告されているが、それ以外のCd輸送機構についてもほとんどわかっていない。MT欠損マウス由来の細胞からCd耐性細胞を樹立し、その性状としてCd輸送が変化していることが明らかにされた。そこで、本研究ではMT欠損Cd耐性細胞とその親株細胞との間における遺伝子発現の差異をDNAアレイ、及びReal time PCRの手法を用いて検討した結果、Cd耐性細胞で発現が抑制されている輸送体遺伝子としてZIP14(Slc39a14)が見出された。ZIP14はZnの取り込みに関与するZIP familyの1つである。そこで全てのZIP遺伝子の発現レベルをReal time PCRで調べたところ、ごく最近Cdの取り込みへの関与が報告されたZIP8についても発現低下が認められた。また2価の鉄輸送体であるDMT1の発現も抑制されていた。また、抗マウスZIP8ウサギ血清を用いたウエスタンブロット分析によりタンパクレベルでもZIP8の発現量はCd耐性細胞において顕著に減少していることが明らかになった。ZIP8は亜鉛の取り込みに関与するZIP familyの1つで、精巣におけるCdの輸送に関与することが報告されているが、他の臓器については明らかになっていない。そこでsiRNAを導入し親株のZIP8をノックダウンするとCd蓄積が明らかに低下した。マウスにおけるZIP8 mRNAの臓器分布を調べた結果、ZIP8は精巣で特に高い発現がみられ、次いでCdの標的臓器である肝臓、腎臓、肺にも高い発現が見られた。よってZIP8がCdの取り込みに関与し、これらのCd標的臓器へのCd蓄積において重要な役割を担っている可能性が示唆された。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Induction of Metallothionein by Manganese Is Completely Dependent on Interleukin-6 Production.2007

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, K., Kuroda, J., Shibata, N., Hasegawa, H., Seko, Y., Satoh, M., Tohyama, C., Imura, N., Sakabe, K., Fujishiro, H., Himeno, S.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacology And Experimental Therapeutics. 320(2)

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of gene expression profiles of metallothionein null cadmium-resistant cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro, H., Okugaki, S., Nagao, S., Satoh, M., Himeno, S.
    • 雑誌名

      Journal of Health Science Vol.52 Number 3

      ページ: 292-299

    • NAID

      110006251378

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanisms of Cadmium Transport in Mammalian Cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Fujishiro, H., Sakurai, T., Himeno, S.
    • 雑誌名

      Biomed Res Trace Elements 17(4)

      ページ: 349-354

    • NAID

      10018664281

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of gene expression profiles of metallothionein null cadmium-resistant cells2006

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Fujishiro, Satomi Okugaki, Sachi Nagao, Masahiko Satoh, Seiichiro Himeno
    • 雑誌名

      Journal of Health Science Vol.52 Number 3(In press)

    • NAID

      110006251378

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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