プロスタグランジンとトロンボキサン生合成機構の分子生物学的研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08457042
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 田辺 忠 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 部長 (60025624)
• 研究分担者: 下西 学 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室員 (70300978) ; 波多江 利久 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室員 (10251026) ; 井上 裕康 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室長 (40183743) ; 横山 知永子 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室長 (90200914)
• キーワード: プロスタグランジン / シクロオキシゲナーゼ-2 / グルココルチコイド / プロスタサイクリン / 転写調節 / 動脈硬化 / 生合成

研究概要

本研究では、プロスタグランジン(PG)H2から生合成される循環器系の生理や病態と密接な関係が認められるPGI_2の生合成に関与する3つの酵素の発現調節機構を明らかにし、これらの酵素の発現調節が、アラキドン酸からPGH_2生成に関与する2つシクロオキシゲナーゼ(COX)・アイソザイムの発現とどのように相関しているかを調べ、以下の結果を得た。
1)リボプローブを用いるin situハイブリダイゼーションによりラットの大動脈と大静脈におけるPGI_2合成酵素とCOX-1とCOX-2の発現部位を調べた。大動脈では、全ての酵素の強い発現が認められたが、大静脈では、発現が弱く、特にCOX-2の発現が弱かった。2)PGI_2の細胞周期への関与を調べるため、ヒト腎臓由来の293細胞にPGI_2合成酵素を過剰発現させたところ、細胞死が観察されたので、現在その機構を解析中である。3)PGI_2合成酵素遺伝子の血管内皮細胞と血管平滑筋での発現を調べ、特異的な領域を見出した。4)PGI_2合成酵素欠損マウスを作成し、表現型の解析を行った。腎臓に形態変化を伴う異常を見出し、解析を進めた結果、血管壁の肥厚、動脈硬化病変、繊維化などを認めた。5)培養血管内皮細胞では、LPSによるCOX-2遺伝子の誘導機構が認められるが、マクロファージと異なり、ステロイド系抗炎症薬グルココルチコイドによる誘導抑制が極めて低いことを見出した。原因として、グルココルチコイドの受容体の発現が極めて低いことが示唆された。6)ヒト乳ガン細胞を用いて、フォルボールエステルで誘導されるCOX-2の活性に対するブドウ酒中に含まれるポリフェノール・レスベラトロールの効果を調べた結果、遺伝子発現および酵素活性を効率よく阻害することを見出した。

研究成果

• [文献書誌] Kito,H.: "Cyclooxygenase expression in bovine aortic endothelial cells exposed to cyclic strain" Endothelium. 6. 107-112 (1998)
• [文献書誌] Takahashi,S.: "Localization of cyclooxygenase-2 and regulation of its express-ion in gastric ulcers" Am.J.Physiol.275. G1137-G1145 (1998)
• [文献書誌] Subbaramaiah,K.: "Resveratrol inhibits cyclooxygenase transcription and activity in phorbol ester-treated human mammary epithelial cells" J.Biol.Chem.273. 21875-21882 (1998)
• [文献書誌] Todaka,T.: "Gene transfer of human prostacyclin synthase prevents intimal hyperplasia following carotid balloon injury in rats" Stroke. 30. 419-426 (1999)
• [文献書誌] Inoue,H.: "Glucocorticoid-mediated suppression of the promoter activity of the expression of the receptor in vascular endothelial cells" Biochem.Biophys.Res.Commun.254. 292-298 (1999)
• [文献書誌] 籐 博幸: "COX-1およびCOX-2の立体構造について" 現代医療. 30. 65-87 (1998)
• [文献書誌] 波多江 利久: "イソメラーゼ活性を示すP450" 化学と生物. 36. 534-539 (1998)
• [文献書誌] 横山 知永子: "プロスタサイクリン合成酵素と受容体" Bio Clinica. 13. 45-49 (1998)
• [文献書誌] 井上 裕康: "COX-2の転写調節" 現代医療. 31. 121-129 (1999)
• [文献書誌] 田辺 忠: "オーバービュー" 血管と内皮. 9. 5-6 (1999)
• [文献書誌] 横山 知永子: "プロスタサイクリン合成酵素の構造と遺伝子発現" 血管と内皮. 9. 33-38 (1999)
• [文献書誌] 井上 裕康: "血管におけるシクロオキシゲナーゼの発現" 血管と内皮. 9. 25-32 (1999)
• [文献書誌] Toh,H.: "Cyclooxygenases: Structure and evolutionary aspects “Eicosanoids and related compounds in plants and animals"" Portland Press, 22(228) (1998)