リポ多糖(LPS)によるマクロファージのアポトーシス誘導機構の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12672147
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 天野 富美夫 国立感染症研究所, 細胞化学部, 主任研究官 (90142132)
• キーワード: マクロファージ / LPS / アポトーシス / p38MAPキナーゼ / タンパクリン酸化 / シクロヘキシミド / C3H / HeJマウス / SB202190

研究概要

LPSによるマクロファージの活性化シグナルとアポトーシスシグナルの分岐点に関する生化学的研究を行い、以下の知見を得た。まず、マクロファージにLPSを添加後、速やかに活性化されるp38MAPキナーゼ(p38MAPK)が重要な働きをしており、シクロヘキシミド(CHX)を添加するとp38MAPKのリン酸化が持続し、核内にリン酸化されたp38MAPKが蓄積することを見出した。p38MAPKの下流のMAPKAP-2の活性と細胞内におけるhsp27のリン酸化を指標にしてLPS±CHX処理したマクロファージにおけるp38MAPKのリン酸化カスケードの流れを検証した結果、アポトーシスが起こるためには(1)p38MAPKのリン酸化がLPS添加後15分以降も持続すること、(2)p38MAPKの情報が下流のキナーゼに充分に伝達されずに阻害されることが必須であることを見出した。さらに、p38MAPKの特異的な阻害剤のSB202190を添加すると、単独では細胞死を誘導しないがLPSと共存させるとアポトーシスを誘導することを見出し、この実験からもマクロファージのLPSシグナル伝達系をp38MAPKで阻害することが細胞死と活性化とを区別する重要な鍵を握ることが示唆された。また、LPSに応答性(C3H/HeN)および不応答性(C3H/HeJ)のマウス腹腔マクロファージを用いた実験から、前者がLPS+CHX、LPS+SB202190でアポトーシスを起こすが後者が起こさないことが示され、LPSによるアポトーシスの進行がJ774.1マクロファージ系細胞株のLPS感受性の親株JA-4と耐性変異株LPS1916細胞と同様の機構で制御されていることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Karahashi,H.,Amano,F.: "Changes of caspase activities involved in apoptosis of a macrophage-like cell line, J774.1/JA-4 treated with LPS and cycloheximide."Biol.Pharm.Bull.. 23. 140-144 (2000)
• [文献書誌] Ishii,Y.,Sonezaki,S.,Iwasaki,Y.Miyata,Y.,Akita,K.,Kato,Y.,Amano,F.: "Regulatory role of C-terminal residue of SulA for its degradation by Lon protease in Escherichia coli."J.Biochem.(Tokyo.). 127. 837-844 (2000)
• [文献書誌] Karahashi,H.,Amano,F.: "Lipopolysaccharide (LPS)-induced cell death of C3H mouse peritoneal macrophages in the presence of cycloheximide : different susceptibilities of C3H/HeN and C3H/HeJ mice macrophages."J.Endotoxin Res.. 6. 33-39 (2000)
• [文献書誌] Karahashi,H.,Nagata,K.,Ishii,K.,Amano,F.: "A selective inhibitor of p38 MAP kinase, SB202190, induced apoptotic cell death of a lipopolysaccharide (LPS)-treated macrophage-like cell line, J774.1."Biochim.Biophys.Acta. 1502. 207-223 (2000)
• [文献書誌] 天野富美夫,中村明子,倉田毅: "マクロファージ系細胞株J774.1及びLPS耐性変異株LPS1916細胞におけるサルモネラの感染排除の様式。"第11回BACTERIAL ADHERENCE研究会講演録. 11. 8-13 (2000)