哺乳動物の低分子量ストレス蛋白質ファミリーに関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454703
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 加藤 兼房 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 生化学部, 部長 (50022801)
• 研究分担者: 稲熊 裕 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 研究員 (10250250)
• キーワード: ストレス蛋白質 / HSP27 / リン酸化 / ストレス応答 / cDNA / 一次構造

研究概要

1)hsp27は細胞内では分子量数十万の重合型と7万以下の解離型(二量体)として存在し、細胞をストレス負荷や、ホルボールエステル、サイトカイン、オカダ酸に暴露すると、速やかにリン酸化を伴って解離することを見つけた。一方ストレス負荷後十数時間で誘導、増加したhsp27は細胞内では殆どが重合型として蓄積されていることが分かった。また、重合型が解離した細胞は熱ストレスに対して耐性が低いことから、重合型の蓄積はストレス耐性の獲得と関連し、重合型の解離はストレスに対する緊急の対応に関与していることが示唆された。なおαBクリスタリンはリン酸化も受けないし、解離もしなかった。
2)我々が新たに見つけた低分子量hspファミリーの一員と思われるp20を、ヒトおよびラットの骨格筋より精製し、それらの一次構造を決定した。また、p20のcDNAをラットヒラメ筋のライブラリーよりクローニング、シークエンシングすることに成功した。しかし、得られたcDNAは、遺伝子発現調節部位を含んでいないので、熱ショックエレメント(HSE)の有無などの解析のために現在genominDNAをクローニング中である。p20はhsp27およびαBクリスタリンと同じように骨格筋、特にヒラメ筋など赤筋に多く発現していた。ラットヒラメ筋での発現は生後2週間以降に急上昇し、脱神経によって、hsp27、αBクリスタリンと同様に低下し、好気的解糖の盛んな組織・臓器に多く発現している傾向を示した。一方、熱や化学ストレスによってp20は誘導されなかったが、筋細胞中のp20は熱ストレスを負荷すると、hsp27と同様に、核分画へ移動すること、重合型が解離することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kato,K.,Inaguma,Y.,et al.: "Purification and characterization of a 20-kDa protein,that is highly homologous to αB crystallin." J.Biol.Chem.269. 15302-15309 (1994)
• [文献書誌] Kato,K.,Inaguma,Y.,et al.: "Dissociation as a result of phosphorylation of an aggregated form of the small stress protein,hsp27." J.Biol.Chem.269. 11274-11278 (1994)
• [文献書誌] Katoh-S,R.,Kato,K.,et al.: "Regulation by androgen of levels of the β subunit of nerve growth factor and its mRNA in selected regions of the mouse brain." J.Neurochem.62. 2141-2147 (1994)
• [文献書誌] Mokuno,K.,Kato,K.,et al.: "Induction of manganese superoxide dismutase by cytokines and lipopolysaccharide in cultured mouse astrocytes." J.Neurochem.63. 612-616 (1994)
• [文献書誌] Kato,H.,Kato,K.,et al.: "Induction of 27-kDa heat shock protein following cerebral ischemia in a rat model of ischemic tolerance." Brain Res.634. 235-244 (1994)
• [文献書誌] Yoshida,E.,Kato,K.,et al.: "Cerebrospinal fluid levels of superoxide dismutases in neurological diseases detected by sensitive enzyme immunoassays." J.Neurol.Sci.124. 25-31 (1994)