2003 年度実績報告書

遺伝子改変動物によるヘムオキシゲナーゼを介した情報伝達と生体制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号	14370063
研究機関	慶應義塾大学
研究代表者	末松誠慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00206385)
研究分担者	大西保行実験動物中央研究所, プロジェクト推進センター, 副部長 (70201382) 合田亘人慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (00245549)
キーワード	heme oxygenase / 一酸化炭素 / cystathionine β synthase / 胆汁分泌 / microcirculation / 硫化水素 / ノックアウト動物
研究概要	本年度は、本研究計画の遂行に必須のいくつかの遺伝子改変動物の作成に取り組んだ。まずHeme oxygenase-1(HO-1)および25番目のHisをAlaに変異させることでHO活性を欠いたmutant HO-1の細胞・臓器特異的な遺伝子欠損動物作成のために、マウスgenomeを鋳型としてPCRにてHO-1遺伝子断片をクローニングしそれぞれに対するtargeting vectorを作成した。現在までにES細胞へのtransfectionおよびサザンブロットおよびPCRによるスクリーニングが終了し、HO-1では3つのmutant HO-1では1つのpositive cloneが得られている。現在これらの核型を検討しており、今後キメラマウスおよびF1マウスの作成に取り組む予定である。一方、一酸化炭素(CO)の細胞内レセプタとして我々が着目しているヘム含有蛋白であるcystathionine β synthase(CBS)がin vivoで内因性COのtarget分子として機能している可能性を検討するために実験を行った。CBS遺伝子ホモ欠損マウスはそのほとんどが胎生致死に至り僅か数パーセントが分娩に至るも生後1-2か月位内に死亡するため、本研究ではCBS遺伝子ヘテロ欠損マウス(CBS+/-)を用いた。その結果、hemin投与によりcontrolマウスでは投与後12時間にHO-1蛋白発現の誘導とCO産生亢進が肝臓内で認められ、さらにCO依存性にCBSによるcysteine代謝過程で生じる硫化水素(H_2S)の産生低下と胆汁分泌亢進が生じることが明らかになった。しかし、CBS蛋白発現が約50%まで低下しているCBS+/-マウスではheminによるCO産生亢進は認められるものの、controlマウスで観察されたH_2S産生減少と胆汁分泌亢進現象は認められなかった。この結果はHO反応で生じる内因性COが新たな細胞内target分子としてCBSが機能していることを強く示唆すると考えられる。今後、この2つのガス状メディエータを介した臓器機能制御機構における分子レベルの解析を行い、HO-CO pathwayの新たな生物作用を解明していく予定である。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Katagiri, H.: "Role of thromboxane derived from COX-1 and -2 in hepatic microcirculatory dysfunction during endotoxemia in mice."Hepatology. 39・1. 139-150 (2004)
[文献書誌] Nagano, S: "Infrared spectroscopic and mutational studies on putidaredoxin-induced conformational changes in ferrous CO-P450cam."Biochemistry. 42・49. 14507-14514 (2003)
[文献書誌] Kato, Y: "Bilirubin rinse : A simple protectant against the rat liver graft injury mimicking heme oxygenase-1 preconditioning."Hepatology. 38・2. 364-373 (2003)
[文献書誌] Mukai, K: "An inverse correlation between expression of a preprocathepsin B-related protein with cysteine-rich sequences and steroid 11beta -hydroxylase in adrenocortical cells."J Biol Chem.. 278・19. 17084-17092 (2003)
[文献書誌] Egawa, T: "Kinetic and spectroscopic characterization of a hydroperoxy compound in the reaction of native myoglobin with hydrogen peroxide."J Biol Chem.. 278・43. 41597-41606 (2003)
[文献書誌] Suematsu, M: "Quartet signal transducers in gas biology."Antioxid Redox Signal.. 5・4. 435-437 (2003)

2003 年度 実績報告書

遺伝子改変動物によるヘムオキシゲナーゼを介した情報伝達と生体制御機構の解明

研究代表者

末松 誠 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00206385)

研究成果

[文献書誌] Katagiri, H.: "Role of thromboxane derived from COX-1 and -2 in hepatic microcirculatory dysfunction during endotoxemia in mice."Hepatology. 39・1. 139-150 (2004)

[文献書誌] Nagano, S: "Infrared spectroscopic and mutational studies on putidaredoxin-induced conformational changes in ferrous CO-P450cam."Biochemistry. 42・49. 14507-14514 (2003)

[文献書誌] Kato, Y: "Bilirubin rinse : A simple protectant against the rat liver graft injury mimicking heme oxygenase-1 preconditioning."Hepatology. 38・2. 364-373 (2003)

[文献書誌] Mukai, K: "An inverse correlation between expression of a preprocathepsin B-related protein with cysteine-rich sequences and steroid 11beta -hydroxylase in adrenocortical cells."J Biol Chem.. 278・19. 17084-17092 (2003)

[文献書誌] Egawa, T: "Kinetic and spectroscopic characterization of a hydroperoxy compound in the reaction of native myoglobin with hydrogen peroxide."J Biol Chem.. 278・43. 41597-41606 (2003)

[文献書誌] Suematsu, M: "Quartet signal transducers in gas biology."Antioxid Redox Signal.. 5・4. 435-437 (2003)

2003 年度実績報告書

末松誠慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00206385)