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チオレドキシン還元酵素(TrxR)の3種類のアイソザイムのうち、細胞が種々のストレスに曝されると、TrxR1の発現のみが誘導されることが知られている。本年度は、ストレス応答におけるTrxRの機能を明らかにするために以下の解析を行った。
(1)ストレスによるTrxR1の発現誘導機構の解析
ウシ頸動脈血管内皮細胞(BAEC)をTNF-α、PMA+A23187、Cdで刺激すると、いずれの刺激においてもTrxR1mRNA量の増加が観察された。これらの刺激のうち、RNA合成阻害剤アクチノマイシンD存在下刺激を行ったところ、TNF-αで刺激した場合にのみTrxR1mRNAの分解が抑制されていることがわかった。一方、ヒトTrxR1遺伝子の5'-フランキング領域をルシフェラーゼ遺伝子に結合し作製したレポータージーンを、BAECに導入した後、細胞を刺激したところ、PMA+A23187、Cdの刺激ではともに転写活性の上昇が観察されたのに対し、TNF-α刺激では転写活性は変化しなかった。以上の結果から、ストレスによるTxR1遺伝子発現誘導には、mRNAの安定化、転写活性の上昇など、刺激の種類によりいくつかの経路が存在することが示された。
(2)TrxR1の過剰発現がストレス応答性転写因子の活性に及ぼす影響
昨年度の研究において、TrxR1はその還元活性を介し、ストレスにより活性化されるNF-κBを介した遺伝子発現を更に亢進することを示したが、本年度は、そのNF-κB活性化機構について検討した。その結果、TrxR1を過剰発現させても、NF-κBの阻害蛋白質IκBの分解や、NF-κBの核移行は変化しないことが明らかとなった。TrxR1は核内におけるNF-κBのDNA結合能を上昇させることにより、NF-κBの活性化を亢進するのではないかと予想された。また、TrxR1を過剰発現させた場合、NF-κBを介した遺伝子発現のみならず、AP-1を介した遺伝子発現も亢進することが示された。
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