感染応答宿主防御因子チオレドキシンのプロテオーム解析による感染炎症制御機構の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15019048
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 肇 京都大学, 医学研究科, 助教授 (70303914)
• 研究分担者: 石井 保之 産業技術総合研究所, 主任研究員 (30356430) ; 淀井 淳司 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80108993)
• キーワード: チオレドキシン / レドックス / ストレス / ウイルス / 感染 / 炎症 / 生体防御 / 細胞死

研究概要

チオレドキシン(TRX)はその活性部位に-Cys-Gly-Pro-Cys-という2つのシステインをもち、基質蛋白のdisulfide結合還元能を有する分子量12kDの蛋白である。TRXはウイルス感染を含む種々の酸化ストレスにより誘導され、細胞外へも放出される。分泌シグナルをもたないTRXの細胞外放出機構について解析した。TRXの活性部位のふたつのシステインをセリンに置換したC32S/C35S変異体TRXおよびwild TRXにFLAG tagをつけてJurkat細胞に遺伝子導入したところ、過酸化水素刺激によりFLAG tagged-wild TRXは細胞外に放出されたが還元活性のないC32S/C35S変異体は放出されなかった。細胞外からwild TRXを添加すると、細胞内からのFLAG tagged-TRXの放出は抑制されるほか、過酸化水素添加により細胞内で発生する酸化ストレスは抑制され、capase-3活性化およびapoptosisも抑制された。以上よりT細胞によるTRXの分泌はnegative feedback機構を備えた酸化ストレス刺激からのシグナル伝達によることが示唆された。さらに細胞外から添加したTRXは一部細胞内に取り込まれることも明らかにした。またTRXの投与は間質性肺炎および急性肝炎など白血球浸潤を伴う炎症制御、虚血再潅流障害、神経細胞死などを抑制することも明らかにした。TRXはHuman T cell leukemia virus type-I感染細胞において放出されるほか、Epstein-Barr virusの細胞内増殖やHuman immunodeficiency virusの細胞内侵入を抑制することも知られており、ウイルス感染における、TRXの分泌および細胞内取り込み機構の役割について現在解析中である。

研究成果

• [文献書誌] J.Bai, et al.(11名、2番): "Critical roles of thioredoxin innerve growth factor-mediated signal transduction and neurite outgrowth in PC12 cells"Journal of Neuroscience. 23. 503-509 (2003)
• [文献書誌] H.Okuyama, et al.(7名、2番): "Overexpression of thioredoxin prevents acute hepatitis caused by thioacetamide or lipopolysaccharide in mice"Hepatology. 37. 1015-1025 (2003)
• [文献書誌] K.Kasuno, et al.(5名、2番): "Protective roles of thioredoxin, a redox-regulating protein, in renal ischemia/reperfusion injury"Kidney International. 64. 1273-1282 (2003)
• [文献書誌] T.Hoshino, et al.(10名、2番): "Redox active protein thioredoxin prevents proinflammatory cytokine- or bleomycin-induced lung injury"American Journal of Respiratory and Critical.Care Medicine. 168. 1075-1083 (2003)
• [文献書誌] N.Kondo, et al.(8名、7番): "Redox-sensing release of human thioredoxin from T lymphocytes with negative feedback loops"Journal of Immunology. 172. 442-448 (2004)
• [文献書誌] Y.Nishinaka, et al.(10名、8番): "Loss of thioredoxin-binding protein-2/vitamine D3-upregulated protein in human T-cell leukemia virus type-I-dependent T-cell transformation : Implications for adult T-cell leukemia leukemogenesis"Cancer Research. 64. 1287-1292 (2004)