培養細胞を使用した放射線と温熱併用増強機構の分子・遺伝子学的研究

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15591277
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 川崎 祥二 岡山大学, 医学部, 教授 (20034952)
• キーワード: culture cell / heat shock protein / KNK437 / histone / heating / western bloting / methylation / HSP27

研究概要

温熱に対する細胞応答としてのHSP遺伝子の発現
温熱にともない細胞応答の主なものとしてHeat Shock Protein (HSPs)の発現が認められた。HSPの中でもHSP27、HSP40、HSP70、HSP90の発現を測定し、温熱感受性の異なる2種類の細胞間でその応答が大きく異なる。細胞の温熱感受性とHSPとの関連が示唆され、今後より詳細に検討していく必要がある。また、諸家の報告によればKNK437はHSPの発現を抑制するとされているが、本研究によりKNK437はHSP90、HSP70の発現抑制よりはHSP40、HSP27の発現がより大きく抑制されることを明らかにした。
温熱に対する細胞応答としてのヒストン蛋白質の構造変化
温熱による細胞傷害の標的は何かとの疑問は明確にされていない。この点を明確にするためにヒストン構造の温熱による変動を観察した。放射線によりヒストンH2aXのリン酸化が注目されているが、温熱によりH2aXのリン酸化が引き起こされるが、我々は初めてヒストンH3の構造変化が引き起こされることを明らかにした。H3のリジン4のメチル化、リジン9のメチル化が誘導されることを明らかにした。ヒストンのアセチル化は引き起こされていない。リジン4のメチル化の発現は細胞内遺伝子の活性化につながると考えられているが、このメチル化はKNK437により抑制されることが明らかとなった。温熱によるヒストンのメチル化は細胞応答としてHSPs誘導の上流に位置すると考えられ、温熱により細胞傷害の中でもヒストンH3のメチル化の変動が引き起こされ細胞核の核構造の変化が引き起こされていると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrogen peroxide overload increases adriamycin-induced apoptosis of SaOS(2)FM, a managanese superoxide dismutase-overexpressing human osteosarcoma cell line. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang Y, Kuroda M, Gao XS, Asaumi J, Shibuya K, Kawasaki S, Araki S, St Clair D, Hiraki Y, Kanazawa S.
  • 雑誌名: Int J Oncol 26(5) ページ: 1291-1300
• [雑誌論文] Effects of histone deacetylase inhibitor FR901228 on the expression level of telomerase reverse transcriptase in oral cancer (2005)
  • 著者名/発表者名: Murakami J, Asaumi J, Kawai N, Tsujigiwa H, Yanagi Y, Nagatsuka H, Inoue T, Kokeguchi S, Kawasaki S, Kuroda M, Tanaka N, Matsubara N, Kishi K
  • 雑誌名: Cancer Chemother Pharmacol. 56(1) ページ: 22-28
• [雑誌論文] Manganese superoxide disumtase overexpression changes plating efficiency bidirectionally according to change in redox for SaOS2 human osteosarcoma cell line. (2005)
  • 著者名/発表者名: Komatsu M, Kuroda M, Wang Y, St Clair D, Urano M, Akaki S, Asaumi J, Kawasaki S, Hiraki Y, Kanazawa S.
  • 雑誌名: Int J Oncol. 26(4) ページ: 853-862
• [雑誌論文] A study on heat-induced changes in histone structure in two human oral cancer cell lines
  • 著者名/発表者名: Keiji Matsuda, Shin-ya Nakagawa, Tomoya Nakano, Ganeth C.Jagetia, Shoji Kawasaki
  • 雑誌名: Int J Hyperthermia (in press)
• [雑誌論文] Effect of KMK437 on induction of Heat shock proteins with heating in human oral cancer cell lines
  • 著者名/発表者名: Shin-ya Nakagawa, Keiji Matsuda, Tomoya Nakano, Ganeth C.Jagetia, Jun-ichi Asaumi, Shoji Kawasaki
  • 雑誌名: JPN J Hyperthermic Oncology (in press)