内分泌攪乱物質のターゲットタンパク質DJ-1の機能解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14042202
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 有賀 寛芳 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20143505)
• 研究分担者: 有賀 早苗 北海道大学, 医療技術短期大学部, 教授 (90184283) ; 平 敬宏 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (70197036) ; 松本 健一 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30202328)
• キーワード: DJ-1 / アンドロゲン受容体 / 内分泌攪乱物質 / 受精 / プロテアーゼ / 活性酸素 / パーキンソン氏病 / 癌遺伝子

研究概要

1.新規DJ-1結合タンパク質DJBPの同定とAR,DJ-1との相互作用
新規DJ-1結合タンパク質として同定・単離したDJBPは精巣特異的に発現し,同時にアンドロゲン受容体(AR)とも直接結合した.DJBPはARに転写コリプレッサーHDAC1をリクルートすることでARの転写能を抑制し,DJ-1はDJBPを結合・吸収することでARの転写能を回復させた.
2.DJ-1の内分泌攪乱物質による細胞内局在変化
アンドロゲン存在下ではDJ-1とARは細胞核内でドット状に共局在するが,坑アンドロゲンであるヒドロキシフルタミド,内分泌攪乱物質であるニトロフェンなどではARはdiffuse,DJ-1は細胞質に局在変動する.しかしながら,オルニタゾールなどではARは核内のドット状の局在を維持するがDJ-1は細胞質に局在変動した.これらの薬物はいずれもARの転写能を抑制することから,ARの転写能にはDJ-1とARの細胞核内でドット状に共局在が必須と考えられる.
3.DJ-1のプロテアーゼ活性
X線結晶構造解析から古細菌のprotease Iとの類似構造が明かとなり,実際,DJ-1は弱いプロテアーゼ活性を有していた.DJ-1は受精の際,精子頭部に局在し,卵膜への結合・侵入に関与することを明らかにしたので,このステップにプロテアーゼとして機能すると考えられる.
4.活性酸素消去因子としてのDJ-1
過酸化水素水,UVなどの活性酸素誘導因子によりDJ-1は誘導された.過酸化水素水処理細胞内の,処理精製DJ-1は過酸化水素水を自己酸化することで消去しp1が酸化型に変動した.DJ-1のこの機能により過酸化水素水による細胞死が抑制された.DJ-1はパーキンソン氏病PARK7の原因遺伝子であることが明かとなったが,この活性酸素消去因子機能消失が病因と推定される.

研究成果

• [文献書誌] Yukitake et al.: "AAT-1, a novel testis-specific AMY-1-binding protein, forms a quarterly complex between AMY-1, A-kinase anchor protein 84 and a regulatory subunit of cAMP-dependent kinase, and is phosphorylated by its kinase"J. Biol. Chem.. 277. 45480-45492 (2002)
• [文献書誌] Furusawa et al.: "AMY-1 interacts with S-AKAP84 and AKAP95 in the cytoplasm and the nucleus, respectively, and inhibits cAMP-dependent protein kinase activity by preventing binding of its catalytic subunit to AKAP complex"J. Biol. Chem.. 277. 50885-50892 (2002)
• [文献書誌] Yukitake et al.: "AMAP-1, a novel testis-specific AMY-1-binding protein, is differentially expressed during the course of spermatogenesis"Biochim. Biophyta Acta. 1577. 126-132 (2002)
• [文献書誌] Okada et al.: "DJ-1, a target protein for an endocrine disrupter, participates in the fertilization in mice"Biol. Pharm. Bull.. 25. 853-856 (2002)
• [文献書誌] Ariga et al.: "DJ-1, a target protein of androgen-related endocrine disrupters (minireview)"Environmental Sci.. 10. 13-21 (2003)
• [文献書誌] Niki et al.: "DJBP, a novel DJ-1-binding protein, negatively regulates the androgen receptor by recruiting histone deacetylase complex, and DJ-1 antagonizes this inhibition by abrogation of this complex"Mol. Cancer Res. (in press). (2003)