ミトコンドリア型GPxIVによるアポトーシスシグナル抑制機構とその生理的意義の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14572063
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 中川 靖一 北里大学, 薬学部, 教授 (00119603)
• 研究分担者: 幸村 知子 北里大学, 薬学部, 助手 (30337985) ; 今井 浩孝 北里大学, 薬学部, 講師 (50255361)
• キーワード: ミトコンドリア / 核小体 / EPA / AIF / シトクロームc / アポトーシス

研究概要

今年度はミトコンドリア型GPxIVによる高度不飽和脂肪酸によるアポトーシス抑制機構を検討した。また、ミトコンドリア型に加え、核に移行シグナルをもつGPxIVのクローニングおよび核障害によるアポトーシス抑制作用についても検討を行った。
ラット好塩基球系ガン細胞RBL2H3細胞をアラキドン酸、エイコサペンタエン酸(EPA)、ドコサヘキサエン酸(DHA)で処理をすると、アポトーシスが誘導されたが、リノール酸では誘導されなかった。EPAはミトコンドリアからのシトクロームc、アポトーシス誘導因子(AIF)の放出を起こした。アポトーシスはカスパーゼ阻害剤では抑制されず、AIFの核移行阻害剤で、抑制されたことから、高度不飽和脂肪酸によるアポトーシスはAIFによることが明らかとなった。アポトーシス誘導因子の遊離、およびアポトーシスはミトコンドリア型GPxIVを高発現することによって、完全に抑制された。GPxIVはEPAによるミトコンドリア内のハイドロパーオキサイドの産生を有意に抑制し、アポトーシスを抑制することが明らかとなった。
GPxIVのE1bエクソンに核移行シグナルが存在することが明らかとなった。この核移行シグナルと蛍光蛋白GFPの融合蛋白質遺伝子を細胞に導入すると、核小体に発現したことから、核移行シグナルをもつGPxIVは核小体に局在することが明らかとなった。核小体型GPxIVを高発現させた細胞株ではアクチノマイシンDやドキソルビシンによるアポトーシスを強く抑制した。

研究成果

• [文献書誌] Imai H, Koumura T, Nakajima R, Nomura K, Nakagawa Y.: "Protection from inactivation of the adenine nucleotide translocator during hypoglycemia-induced apoptosis by mitochondrial phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase."Biochem J. 371. 1-11 (2003)
• [文献書誌] Nakamura, T., Imai, H., Tsunashima, N., Nakagawa, Y.: "Molecular cloning and functional expression of nucleolar phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase in mammalian cells"Biochemical and Biophysical Research Communications. 311. 139-148 (2003)
• [文献書誌] Imai, H., Hirao, F., Sakamoto, T., Sekine, (中5人省略), Nakagawa, Y.: "Early embryonic lethality caused by targeted disruption of the mouse PHGPx gene."Biochemical and Biophysical Research Communications. 305. 278-286 (2003)