神経系組織におけるヘムオキシゲナーゼの生理機能の解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670117
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高橋 和広 東北大学, 医学部, 助教授 (80241628)
• 研究分担者: 柴原 茂樹 東北大学, 医学部, 教授 (70206142)
• キーワード: ヘムオキシゲナーゼ / 脳 / 一酸化窒素 / 一酸化炭素 / アドレナデュリン / 低酸素 / 酸化ストレス / グリオブラストーマ

研究概要

ヘムオキシゲナーゼは、ヘムをビリベルジン・鉄・COに分解する酵素である。我々はすでに、誘導型アイソザイムであるヘムオキシゲナーゼ-1の発現が、ニトロプルシドナトリウムなどのNOドナーによって著明に誘導されることを見い出している。ヒトヘムオキシゲナーゼ-1遺伝子の5'-flanking regionの-4.0kbの近くの領域には、cadmium responsive element(CdRE)とAP1が隣接して存在している。大腸癌由来の培養細胞DLD-1を用いた本年度の検討によって、カドミウムによるヘムオキシゲナーゼ-1の誘導には、CdREの存在が必須であるのに対して、ニトロプルシドナトリウムによる誘導には、CdREとその下流に存在するAP1がともに必要であることを、明らかにした。また、ヒトグリオブラストーマの培養細胞であるT98Gにおいて、インターフェロンγがヘムオキシゲナーゼ-1の発現を著明に抑制することを見い出した。この現象は、特に脳におけるヘムオキシゲナーゼ-1の過剰発現抑制機構のひとつ、つまりビリベルジン、鉄やCOが過剰に産生されないための制御機構ではないかと考えられた。
ヘムオキシゲナーゼ-1は低酸素下で発現が誘導されることが知られている。血管拡張性ペプチドであるアドレノメデュリンも低酸素下で発現が誘導されることを発見した。この現象はアドレノメデュリンが、血管拡張作用・気管支拡張作用を有することから、低酸素に対する防御機構のひとつと考えられた。今後、アドレノメデュリンの低酸素下での発現の誘導機構について、ヘムオキシゲナーゼ-1のそれとの共通点と相違点の解明に興味が持たれる。

研究成果

• [文献書誌] E Hara et al: "Induction of heme oxygenase-1 as a response in sensing the signals evoked by distinct nitric oxide donors." Biochemical Pharmacolology. 印刷中. (1999)
• [文献書誌] K Takahashi et al.: "Suppression of heme oxygenase-1 mRNA expression by interferon-γ in human glioblastoma cells." Journal of Neurochemistry. 印刷中. (1999)
• [文献書誌] K Takahashi et al.: "Production and secretion of endothelin-1 by cultured choroid plexus carcinoma cells." Journal of Cardiovascular Pharmacology. 31 (Suppl.1). S367-S369 (1998)
• [文献書誌] H Suzuki et al.: "Role of neurofibromin in modulation of expression of the tyrosinase-related protein 2 gene." Journal of Biochemistry. 124. 992-998 (1998)
• [文献書誌] M Nakayama et al.: "Induction of adrenomedullin by hypoxia in cultured human coronary artery endothelial cells." Peptides. 印刷中. (1999)
• [文献書誌] K Takahashi et al.: "Production and secretion of neuropeptides by nervous system tumors." Cancer Journal. 11. 237-241 (1998)
• [文献書誌] S Shibahara et al.: "Genetic regulation of the pigment cell. In The Pigmentary System : Physiology and Pathophysiology." Oxford University Press, New York, Oxford., 251-273 (1998)