アンチザイムの細胞増殖抑止作用の分子機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12213127
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 村上 安子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (30056709)
• キーワード: オルニチン脱炭酸酵素 / アンチザイム / ポリアミン / 遺伝子欠損細胞 / 細胞増殖 / ポリアミン輸送 / 細胞内蛋白質分解 / フイードバック調節

研究概要

アンチザイム(AZ)ファミリーの機能をin vitroならびに株化細胞とAZ1(主要AZ分子種)遺伝子欠損細胞を用いて検討した。in vitroではAZ2と3はともにオルニチン脱炭酸酵素(ODC)分解を全く促進しなかった。AZ2を細胞に強制発現させると、細胞の種類と発現ベクターで程度は異なるが、AZ1に比して弱いODC分解促進、ポリアミンの取り込み抑制、ならびに細胞増殖阻害作用が認められた。他方、AZ1欠損細胞の増殖速度、ODC活性、ポリアミン濃度はいずれも非欠損細胞と差がなかった。また、AZ1欠損細胞にスペルミジンを添加するとAZ-ODC複合体の増加とともにODCが抑制された。特にポリアミンアナログであるアグマチン添加で、非欠損細胞の場合と同様に強いODC抑制(不活性なODC-AZ複合体の増加とODC分解の亢進)と増殖阻害が惹起された。以上の結果は、AZ2はAZ1と同様にポリアミンのフイードバック調節作用を有し、その過剰発現によって細胞増殖阻害がもたらされ得ることを示唆している。なお、AZ1欠損細胞で誘導されるAZは、mRNAの発現からみてAZ2と推定しているが、現在Western blottingにより確認中である。また、種々のAZ変異体を発現させて細胞増殖抑止作用に必要な最小構造の同定を試みる当初の計画に関しては、AZ断片を安定に発現する細胞を選択するためにTet-On/AZ IRES GFPの発現系を構築したがGFPの発現が弱く使用できなかった。現在発現系を改良している。予備的に、AZ断片をGFPの融合蛋白質としてトランジェントに発現させ、発現を確認した上で、ODC活性に及ぼす影響を検討したところ、対照のGFP単独発現細胞のODC活性に比較して、配列を問わず68アミノ酸残基以上のAZの断片との融合GFPを発現している細胞のODCは著しく低いという結果がみられているが、現在さらに検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Ivanov,I.P.: "Conservation of polyamine regulation by translational frameshifting from yeast to mammals"EMBO J.. 19・8. 1907-1917 (2000)
• [文献書誌] Murakami,Y.: "Degradation of ornithine decarboxylase by the 26S proteasome"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 267・1. 1-6 (2000)
• [文献書誌] Tanahashi,N.: "Hybrid proteasome : Induction by interferon-γ and contribution to the ATP-dependent protolysis"J.Biol.Chem.. 275. 14336-14345 (2000)
• [文献書誌] Saito,T.: "Two zebrafish antizymes with different expression and activities"Biochem.J.. 345・1. 99-106 (2000)
• [文献書誌] 村上安子: "オルニチン脱炭酸酵素とアンチザイム"実験医学. 19・2. 173-179 (2000)
• [文献書誌] 村上安子: "迅速なポリアミン制御を可能にするオルニチン脱炭酸酵素の分解系."化学と生物. 39・3. 171-176 (2001)
• [文献書誌] Chattopadhyay,M.: "Antizyme regulates the degradation of ornithine decarboxylase in fission yeast Schizosaccharomyces pombe-Study in the spe2 konckout strains"J.Biol.Chem.. (in press).
• [文献書誌] 村上安子: "タンパク質分解"シュプリンガー・フェアラーク東京. 236 (2000)