骨芽細胞のアポトーシスと蛋白質脱リン酸化

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11671806
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 羽地 達次 徳島大学, 歯学部, 教授 (50156379)
• キーワード: apoptosis / Fas antigen / Fas ligand / nucleolin / okadaic acid / osteoblast / protein phosphatases

研究概要

骨形成過程で50-70%の骨芽細胞はアポトーシスによって死滅する。骨芽細胞の機能に関する研究は様々なアプローチから行われてきたが、骨芽細胞のアポトーシスと蛋白質脱リン酸化に関する研究は少ない。我々は蛋白質脱リン酸化と骨芽細胞のアポトーシスに注目し、蛋白質脱リン酸化酵素阻害剤でかつ発癌のプロモーターであるオカダ酸とカリクリンAを用いて一連の研究を進めてきた。オカダ酸とカリクリンAは濃度および時間に依存してあらゆる種類の骨芽細胞にアポトーシスを誘導し、その至適濃度はインビトロで細胞内のPP1とPP2Aを阻害する濃度である。よって、細胞内の蛋白質脱リン酸化酵素活性を阻害することにより、オカダ酸とカリクリンAは骨芽細胞にアポトーシスを誘導すると考えられる。オカダ酸により誘導されるMG63細胞のアポトーシスはサイクロヘキシミド、ピューロマイシンとアクチノマイシンDの蛋白合成阻害剤やRNA合成阻害剤により抑制されるが、オカダ酸によるSaos-2細胞のアポトーシスはこれらの阻害剤によって抑制されなかった(Morimoto et al.,1999)。このことは、細胞の種類により、アポトーシス誘導経路、およびその実行過程に差があることを意味する。MC3T3-E1細胞におけるPP1の局在は非常に特異的で、PP1αは細胞核に瀰漫性に分布し、PP1γ1は核周辺に局在する。PP1δは細胞核に5-7個のドット様構造として、核小体に強力に発現している。この存在様式はリポゾームRNA合成の場と考えられ、硝酸銀により染色されるNucleolar Organizer Regions(NORs)の細胞内局在と酷似する。NORsは核小体に局在し、その構成蛋白の一部がニュークレオリンである。PP1δとニュークレオリンはの細胞内局在は完全に一致し、MG63細胞の核小体内で互いに結合して存在する(Morimoto et al,submitted)。よってPP1δは核小体内でニュークレオリンを脱リン酸化する酵素であることが示唆される。

研究成果

• [文献書誌] Y.Morimoto: "Upregulation of the expression of Fas antigen and Fas ligand in a human submandibular gland ductal cell line by okadaic acid"Archives of Oral Biology. 45(8). 657-666 (2000)
• [文献書誌] Y.Morimoto: "Quantitative radiographic changes in the mandible and the tibia in systemically loaded rats fed a low-calcium diet"Oral Diseases. 6(5). 310-317 (2000)
• [文献書誌] C.Seta: "Fas expression and Fas monoclonal antibody-induced apoptosis in human squamous cell carcinoma cell line SCC-25 cells"Journal of Oral Pathology and Medicine. 29(6). 271-278 (2000)
• [文献書誌] Y.Muraki: "Fas antigen expression and outcome of oral squamous cell carcinoma"International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 29(5). 360-365 (2000)
• [文献書誌] 羽地達次: "蛋白質脱リン酸化と骨芽細胞のアポトーシス-核内蛋白と蛋白質脱リン酸化酵素I型との相互関係-"四国歯学会雑誌. 13(2). 221-229 (2001)
• [文献書誌] Y.Morimoto: "Alteration of argyrophilic nucleolar organizer region associated (Ag-NOR) proteins in Apoptosis-induced human salivary gland cells and human oral squamous carcinoma cells"Journal of Oral Pathology and Medicine. (印刷中).
• [文献書誌] H.Okamura: "Peplomycin-induced apoptosis in oral squamous carcinoma cells depend on bleomycin sensitivity."European Journal of Cancer Part B, Oral Oncology. (印刷中).
• [文献書誌] K.Goto: "Okadaic acid stimulates apoptosis through expression of Fas receptor and Fas lignd in human squamous cell carcinoma cells."European Journal of Cancer Part B, Oral Oncology. (印刷中).