膵臓における熱ショック蛋白質(ストレス蛋白質)の細胞防御機能に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07670558
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 正宗 研 秋田大学, 医学部, 教授 (50004643)
• キーワード: 熱ショック蛋白質 / ストレス / 膵炎 / 細胞防御 / HSP60 / HSP72

研究概要

平成7年度に得られた知見は以下の通りである.
1.ラット膵臓における熱ショック蛋白質の合成誘導に関して
各種ストレス負荷後の熱ショック蛋白質の発現量をWestem blot, densitometryを用いて解析した.水浸拘束ストレスによってラット膵臓において合成が誘導される蛋白質は60‐kDa熱ショック蛋白質(HSP60)のみである.これに対しラットに温熱ストレス(42.5℃、20分)を負荷した場合、72‐kDa熱ショック蛋白質(HSP72)の合成が膵臓で特異的に誘導されることが明らかとなった(J.Gastroenterol, in press).一方、ストレス関連ホルモンであるセロトニンや、in vitroの実験系でHSP72を誘導することが知られているインターロイキン‐1の投与では熱ショック蛋白質の合成は誘導されなかった。
2.HSP60およびHSP72の機能的差異について
上記のように研究代表者はin vivoにおいてHSP60およびHSP72を膵臓で特異的に誘導する方法を世界で初めて開発した.この方法を用い、in vitroの実験系で細胞防御機構において極めて重要な役割を果たしているとされるHSP60およびHSP72を前誘導し、そのセルレイン膵炎に対する予防効果を検討した.水浸拘束ストレスによってHSP60を前誘導した群ではセルレイン誘発膵炎の発症は完全に抑制されたが、温熱負荷によってHSP72を前誘導した群では全く抑制されなかった(Int.Biochem.1994、米国消化器病学会リサーチフォーラム(1995)にて発表).これらの結果より膵臓における細胞防御機構においては、in vitroの実験では多くの細胞において細胞防御作用を有することが報告されているHSP72よりもHSP60が重要な役割を果しているものと考えられた.
これらの結果より当初の研究計画通り、膵臓において極めて強力な細胞防御作用を有するHSP60をより簡便に誘導する方法を開発することに加え、分子シャペロンとしてのHSP60、HSP72の標的分子を同定することにより、膵臓における細胞防御のメカニズムをさらに詳細に解明する予定である.

研究成果

• [文献書誌] Michiro Otaka,at al: "Induction of heat shock protein and prevention of caerulein‐induced pancreatits by water‐immersion stress in rats" Int.J.Biochem.26. 805-811 (1994)
• [文献書誌] Michiro Otaka,et al: "Induction of a 60‐kDa heat shock protein and prevention of caerulein‐induced pancreatitis by water‐immersion stress" Gastroenterology. 106. A312 (1994)
• [文献書誌] Michiro Otaka,et al: "Functional difference between a 60 and a 72‐kDa heat shock proteins in the pancreas, Comparison of cytoprotective function in experimentaliy induced pancreatitis" Gastroenterology. 108. A381 (1995)
• [文献書誌] Michiro Otaka,et al: "Novel colorectal adenocarcinoma‐associated 40‐and 47‐kDa protein antigens recognized by anti‐60‐kDa heat shock protein antibody" J.Clin. Gastroenterol.21. 224-225 (1995)
• [文献書誌] Toshiyuki Kuwabara,Michiro Otaka,et al: "Regulation of 60‐kDa heat shock protein expression by systemic stress and 5‐hydroxytryptamine in rat colonic mucosa" J.Gastroenterol.29. 721-726 (1994)
• [文献書誌] Setsuya Otani,Michiro Otaka,et al: "Induction of a 72‐kDa heat shock protein in rat colonic mucosa by oral lavage solution" J. Gastroenterol.29. 680-681 (1994)
• [文献書誌] Akira Zeniya,Michiro Otaka,et al: "Induction and intracellular localization of a 72‐kDa heat shock protein in rat gastric mucosa after water‐immersion stress" J. Gastroenterol.30. 572-577 (1995)
• [文献書誌] 大高道郎: "胃粘膜防御因子としてのheat shock protein" 消化器科. 21. 360-366 (1995)
• [文献書誌] 大高道郎: "ストレス蛋白質と腸病変" GI‐Research. 3. 597-603 (1995)
• [文献書誌] Hideaki Itoh,Michiro Otaka,et al: "Mammalian 60‐kDa stress protein(chaperonin homolog) Identification, biochemical properties, and localization" J.Biol.Chem.270. 13429-13435 (1995)
• [文献書誌] Shusei Fujimori,Michiro Otaka,et al: "Induction of a 60‐kDa heat shock protein in rat gastric mucosa by restraint and water‐immersion stress" J.Gastroenterol.29. 544-546 (1994)
• [文献書誌] Atsushi Okuyama,Michiro Otaka,et al: "Expression of a 60‐kDa and a 72‐kDa heat shock protein in rat pancreas after hyperthermia" J.Gastroenterol.(in press).