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放射線アポトーシスはp53がん抑制遺伝子の活性化により誘導されるシグナル伝達経路を介し、ミトコンドリアの機能破壊を経由して具体的な細胞死として観察される。FasやTNFα依存性のアポトーシスにおいては、アポトーシスシグナルの受容体とアダプター分子を介したCaspaseカスケード誘導がCaspase3依存性のDNaseを活性化して染色体DNAの断片化を引き起こすと考えられるが、放射線アポトーシスにおける具体的なシグナル機構は不明であった。p53の活性化とこれに続くアポトーシス関連遺伝子の発現誘導や発現抑制が最終的にはDNaseの活性化として検出されることから、我々は放射線アポトーシスにおけるDNaseを特定することから研究を展開した。本研究では、p53依存性のアポトーシスにおいてはCaspase3依存性のCADと、非依存性でCa^<2+>やMg^<2+>により活性化されるDNaseが機能していることを明らかとした。次に、CADとは異なるDNaseとしてDNaseγを候補遺伝子と考えてヒト遺伝子(cDNA)をクローニングした。典型的なアポトーシス誘導細胞株を用いてDNaseγの発現を検討したが、これらの細胞ではこの遺伝子活性はほとんど検出できなかった。このため、放射線アポトーシスにおいて機能する第2のDNaseはDNaseγ以外である可能性が出てきた。
放射線照射によりp53はSer15のリン酸化を受け活性化する。このp53活性化に続きBaxの誘導とミトコンドリア(MT)への局在が顕著化し、MTからのチトクロームC(Cytc)の細胞質への遊離が観察された。BaxのMTへの結合状況を解析した結果、MT外膜にあるVDACに結合したBaxの増加がアポトーシス誘導に強く関わっていることが示唆された。これより、Bax誘導性のVDAC開口がCtycの細胞質への放出を促し、放射線アポトーシスの引き金となることが推定された。
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