| 研究課題/領域番号 |
16590239
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
坂内 四郎 山形大学, 農学部, 客員教授 (70019579)
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| 研究分担者 |
佐藤 英世 山形大学, 農学部, 助教授 (60235380)
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| キーワード | シスチン / グルタミン酸 / トランスポーター / グルタチオン / 遺伝子ノックアウトマウス / レドックス / 国際情報交換 / ドイツ |
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| 研究概要 |
我々は、培養細胞系において細胞外のシスチンを細胞内のグルタミン酸との交換輸送によって細胞内へ輸送するアミノ酸トランスポーターを発見し、x_c^-系と名付けた。このトランスポーターの機能は、細胞内グルタチオンの維持と、細胞外液におけるシステイン(SH基)とシスチン(SS結合)の濃度の割合で示されるレドックス環境の維持である。この輸送系はxCTと4F2hcという二つのタンパク質からなるが、本研究では輸送担体と考えられるxCTの遺伝子を改変したマウスを作製し、そのマウスを解析することによりx_c^-系の個体における役割を明らかにすることを目的とした。本研究により、xCTをコードする遺伝子をノックアウトしたマウスの作製に成功した。このマウスはx_c^-系の活性を欠いていたが、10週齢ほどまで順調に生育し、繁殖能力も正常であった。この週齢のマウスで血漿アミノ酸を測定したところ、システインに変化はないが、シスチンがノックアウト型で有意に高くなっていることが示された。また、血漿のグルタチオンは還元型が低下していた。これらのことは、ノックアウトマウスで血漿のレドックスが酸化に傾いていることを示している。一方、このノックアウトマウスの妊娠14日胚を用いて細胞培養を行ったところ、通常の培養条件下では培養できず、細胞が死滅していくことが観察された。この細胞は培地のシスチンを利用できず、結果として細胞内のグルタチオンが減少し、死に至るものと考えられた。このノックアウトマウス個体に高酸素などの酸化ストレス、炎症刺激や細菌内毒素を負荷して生存率を調べたが、野生型と比べ、有意な差は認められなかった。さらに月齢を加えたときのマウスの長期にわたる表現型の変化に関して実験を行ったが、時間の都合上まとめ上げるには至らなかった。しかし、行動などに一部異常も観察され、今後の興味深い課題として残された。
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