圧負荷による心肥大の細胞内情報電達経路及び心筋細胞に特異的な成長因子の同定と解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457163
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山崎 力 東京大学, 保健管理センター, 講師 (60251245)
• 研究分担者: 塩島 一朗 東京大学, 医学部(病), 医員 ; 小室 一成 東京大学, 医学部(病), 助手 (30260483) ; 矢崎 義雄 東京大学, 医学部(病), 教授 (20101090)
• キーワード: 心筋細胞 / ドミナントネガティブ法 / ERK / 伸展負荷 / Ras / Src / Csk

研究概要

我々は、心筋細胞に伸展刺激を加える独自の装置を用いて心筋細胞肥大に関与する細胞内情報伝達経路を解析し、これまでに、伸展刺激により、Cキナーゼ(PKC)、extracellular signal-regulated kinases(ERKs)の活性化がおこり、核内癌遺伝子の発現や、蛋白合成が増強されることを明らかにしてきた。しかし、伸展刺激によるERKの活性化に至る経路は未だ不明である。そこで、新しい手法を用いてERKの上流について検討した。
ラット新生児培養心筋細胞に伸展刺激に加え、ERKを免疫沈降後、その活性をin vitroで測定した。同時にERKカスケードの上流に存在すると考えられる、種々のリン酸化酵素を特異的に阻害する分子をdominant negative mutant法で過剰発現させ、ERK活性を解析した。その結果、伸展刺激後、ERKは3分より上昇し、約8分をピークに活性化した。PKCのdown-regulation後、伸展刺激によるERK活性の上昇が部分的に抑制された。さらにdominant negative mutant Raf-1をERKと同時にトランスフェクションすると伸展刺激によるERKの活性は完全に抑制されたが、dominant negative mutant Rasあるいは非受容体型チロシンキナーゼであるSrcファミリーを特異的に阻害するC-terminal Src kinaseを同時にトランスフェクションしてもERKの活性は影響を受けなかった。加えて、Rasと同じ低分子量GTP結合蛋白質であるRhoを特異的に阻害するPho GTP dissociation inhibitorを同時にトランスフェクションすると、伸展刺激によるERKの活性は70%抑制された。以上より、伸展刺激によりERKは活性化するが、Src及びRasの経路は重要でなく、PKCあるいはRhoからRaf-1を介する経路が重要であることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Yamazaki T.et al: "Erdothelin-1 is ivolved in mechanical stress-induced cardimyocyte hypertrophy" J.Biol.Chem.271. 3221-3228 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki T.et al: "Stretching the evidence in the case of cardiac growth" Cardiovasc.Res.31. 493-498 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki T.et al: "Protein Kinase C,but not tyrosine kingses Src or Ras plays a critical role in angiotensin II-mauced activation of Raf-1 knase and extrocellular signal regulated protein kinase cardiac myocytes" J.Biol.Chem.271. 33592-33597 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki T.et al: "The renin-angiotensin system and cardiac hypertrophy" Heart. Suppl.3. 33-35 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki T.et al: "Molecular aspeets of mechanical stress-induced cardiac hypertrophy" Mol.Cell.Biochem.163/164. 197-20, (1996)
• [文献書誌] Komuro I.et al: "Mechanical stretch qctivates the stress-activated cardiomyoeyte hypertrophy" FASEB J.10. 631-636 (1996)
• [文献書誌] Shiojima I.et al: "Molecular aspects of mechanical stress-induced cardiac hypertrophy and failure" New horizons for failing heart syndrome ed by Sasayama S.Springer-Verlag, (1996)
• [文献書誌] Shiojima I.et al: "Role the renin-angiotensin system in the development of hypertensive left ventricular hypertrophy" Molecular and cellular mechenisms of cardiovascular regulation ed by Endoh M.,Morad M.,Scholz H.and Iijima T.Springer-Verlag, (1996)