酸化ストレスによる情報伝達変化と神経細胞傷害の分子構構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14570201
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 竹腰 進 東海大学, 医学部, 講師 (70216878)
• 研究分担者: 長村 義之 東海大学, 医学部, 教授 (10100992) ; 滝澤 俊也 東海大学, 医学部, 助教授 (70197234)
• キーワード: diacylglycerol / protein kinase C / lipid peroxidation / signal tansduction / oxidative stress / MAP kinase / BIAcore / glutathione peroxidase

研究概要

プロテインキナ-ゼC(PKC)は、イノシトール燐脂質情報伝達系のkey enzymeであり、種々のlipid mediatorの中でもジアシルグリセロール(DAG)によって活性化されることにより様々な細胞応答に重要な役割を果たしている。我々はDAGが過酸化されることにより強力な活性化物質に変質することを証明した。本研究では、過酸化DAGが特定のアイソザイムの活性化を介して病変を引き起こすことを、アデノウイルスベクターを用いたPKCαおよびδ高発現細胞を用いて検討した。その結果、過酸化DAGは、PKCδを過剰発現させた初代培養神経細胞においてMAPキナーゼカスケードの異常活性化を誘導し神経細胞傷害を引き起こすことが明らかとなった。また、過酸化水素、t-BHPなどの単なる過酸化物は傷害作用を示さず、脂溶性情報伝達物質の酸化物が特に強い傷害作用を有することが判明した。一方、PKCαあるいはPKCδkinase negative(kinase活性を持たないmutant δ分子)を高発現した初代培養神経細胞では、過酸化DAGによる神経細胞傷害は全く認められなかった。これらの結果から、過酸化DAGはPKCδ過剰活性化→MAP kinaseカスケード異常活性化を介して神経細胞傷害を引き起こすと考えられた。また、BIAcore装置を用いた検討により、過酸化DAGの強いPKC活性化作用はPKC分子と高い親和性を有するためであることが明らかとなった。更に、グルタチオンペルオキシダーゼ活性を有する薬剤であるebselenは過酸化DAGによる傷害作用を有意に抑制した。また、セレン添加および欠乏条件下で過酸化DAGの作用を検討したところ、セレン欠乏条件下でのみ神経細胞傷害が誘導された。

研究成果

• [文献書誌] Robert Yoshiyuki Osamura, et al.: "Mechanisms for Production and Secretion of Hormones in Physiologic and Pathologic Conditions"Acta Histochemca Cytochemica. 36. 99-103 (2003)
• [文献書誌] Yasutomo Sekido, et al.: "Heterogeneous gene alterations in primary breast cancer contribute to discordance between primary and asynchronous metastatic/recurrent sites : HER2 gene amplification and p53 mutation."International Journal of Oncology. 22. 1225-1232 (2003)
• [文献書誌] Tsutomu Kanehira, et al.: "Kinobeon A as a Potent Tyrosinase Inhibitor from Cell Culture of Safflower : In vitro Comparisons of Kinobeon A with Other Putative Inhibitors."Planta Medica. 69. 457-459 (2003)
• [文献書誌] Johbu Itoh, et al.: "Simultaneous Detection of TUNEL and Methyl Green Signals on Apoptotic Nuclei in Rat Intestine Absorptive Epithelial Cells by Confocal Laser Scanning Microscopy."Acta Histochemca Cytochemica. 36. 367-376 (2003)
• [文献書誌] R.Yoshiyuki.Osamura, et al.: "Endocrine Pathoology in Translational Medicine : An Overview of Current and Future Prospects."Endocrine Pathology. 14. 117-121 (2003)
• [文献書誌] Akira Matsuno, et al.: "Dynamics of Subcellular Organelles, Growth Hormone, Rab3b, SNAP-25, and Syntaxin in Rat Pituitary Cells Caused by Growth Hormone Releasing Hormone and Somatostatin."Microscopy Research and Technique. 62. 232-239 (2003)
• [文献書誌] Susumu Takekoshi, et al.: "Lipid Peroxidation Involvement in the Alteration of Protein Kinase C Signaling"Acta Histochemca Cytochemica. 36. 281-286 (2003)
• [文献書誌] Shinobu Umemura, et al.: "Methyl green Staining and DNA Strands in vitro : High Affinity of Methyl Green Dye to Cytosine and Guanine."Acta Histochem Cytochem. 36. 361-366 (2003)
• [文献書誌] Tsutomu Kanehira, et al.: "A Novel and Potent Biological Antioxidant, Kinobeon A, from Cell Culture of Safflower"Life Sciences. 74. 87-97 (2003)
• [文献書誌] R.Yoshiyuki.Osamura, et al.: "Application of gene targeting technologies for the study of pituitary development and neoplasms"Acta Histochemca Cytochemica. 36. 249-254 (2003)
• [文献書誌] Ichiro Mori, et al.: "Exogenous calcitonin suppresses growth fraction of thyroid C cells"Acta Histochemca Cytochemica. 36. 439-442 (2003)
• [文献書誌] Akira Matsuno, et al.: "Production of pituitary hormone by human pituitary adenoma is under autocrine and paracrine regulationof hypothalamic hormones secreted from adenoma cells"Acta Histochemca Cytochemica. 36. 415-420 (2003)
• [文献書誌] Takashi Hirasawa, et al.: "Chemotherapeutic Effects on p53 Immunoexpression in Ovarian Cancer : Difference between Two Chemotherapy Regimens"Acta Histochemca Cytochemica. in press. (2004)
• [文献書誌] Hidetaka Nagata, et al.: "Quercetin Enhances Melanogenesis by Increasing Activity and Synthesis of Tyrosinase in Human Melanoma Cells"Pigment Cell Research. in press. (2004)
• [文献書誌] Reiko Takeyama, et al.: "Quercetin induced melanogenesis in a reconstituted three-dimensional human epidermal model"Journal of Molecular Histology. in press. (2004)
• [文献書誌] 竹腰進(分担): "組織化学2003 組織化学シグナル増強法 どうすれば強い反応を得ることができるか"日本組織細胞化学会. 11 (2003)