タンパク質修飾による細胞死誘導複合体(DISC)の形成に関する制御機構の解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14599004
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 李 慶權 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (50303912)
• 研究分担者: 米原 伸 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (00124503)
• キーワード: アポトーシス / Fas / Caspase / 細胞死 / FLIP

研究概要

c-FLIPは元々アポプトーシスを抑制する分子として報告されたが、近年、c-FLIPはアポプトーシスを促進する機能も有するという論文も複数報告されている。Fasはアダプター分子であるFADDを介してCaspase-8を含むタンパク質複合体(DISC)を形成する。このDISC内でCaspase-8が自己触媒的な活性化により切断され、死のシグナルを伝えることになる。c-FLIPはCaspase-8と競合することによりCaspase-8とFADDの会合を阻害する。c-FLIPはCaspase-8によてp10サブユニットには切断されるが、切断配列を持たないためp18サブユニットは生成されない。
我々はc-FLIPの切断に注目し、その切断がc-FLIPの細胞死制御にどのようにかかわっているのか調べた。まず、c-FLIPの切断配列に変異を導入し、p10(FLIP)が生成されない変異型(DN)を作製した。c-FLIPの野生型とDN変異型をHeLa細胞に導入し、恒常的に発現する細胞株を樹立して解析を行った。得られた細胞株にFasを介する細胞死を誘導したところ、予想どおり野生型のc-FLIPはp10サブユニットの生成が観察されたが、変異型のc-FLIP DNは全く切断されなかった。さらに変異型のc-FLIP DNは野生型のc-FLIPと比べて、僅かな発現量でもFas誘導アポプトーシスを効率よく抑制できることが分かった。このことはc-FLIPの切断がCaspase-8の活性化を促進することを示唆する。すなわち、c-FLIPはCaspase-8の自己切断的な活性化を促進し、結果的に細胞死を促進する因子として機能することが考えられる。今まではc-FLIPの高発現は細胞死を誘導し、生理的なレベルでの低発現は細胞死を抑制すると考えられたが、我々の実験結果は生理的なレベルの発現量においてもc-FLIPはCaspase-8の活性化に関わることを強く示唆する。今後、Caspase-8の活性化におけるc-FLIPの機能をさらに解析していきたい。

研究成果

• [文献書誌] 李慶權, 米原伸: "Fasの機能とシグナル伝達機構"実験医学(増刊). 21・2. 72-76 (2003)
• [文献書誌] Takeshima K., Chikushi A., Lee K.K., Yonehara S., Matsuzaki K: "Translocation of Analogues of the Antimicrobial Peptides Magainin and Bufarin across Human Cell Membranes"Journal of Biological Chemistry. 278・2. 1310-1315 (2003)
• [文献書誌] Lee K.K., Yonehara S: "Phosphorylation and dimerization regulate nucleocytoplasmic shuttling of mammalian STE20-like kinase (MST)"Journal of Biological Chemistry. 277・14. 12351-12358 (2002)
• [文献書誌] Lee, K.K.et al.: "MST, a physiological caspase substrate, highly sensitizes apoptosis both upstream and downstream of caspase activation"Journal of Biological Chemistry. 276・22. (2002)