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2016 年度 実績報告書

前骨髄性白血病タンパク質のSUMO化を指標としたヒ素の毒性作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K15386
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

平野 靖史郎  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 副研究センター長 (20150162)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2017-03-31
キーワードヒ素 / 細胞 / 前骨髄性白血病 / SUMO / 毒性
研究実績の概要

亜ヒ酸の曝露に伴うPMLタンパクの不溶化反応、SUMO分子による修飾と細胞内におけるPMLの局在変化を調べるとともに、death-associated protein 6 (Daxx)やmurine double minute 2 (MDM2)などのPML核小体関連タンパク質の細胞内あるいは核内の動態も合わせて調べた。まず、ヒトPML遺伝子、およびヒ素結合部位と推測される領域に変異を導入した遺伝子をほ乳類細胞に導入し、PMLのN端の存在するRINGドメインの有無によるPMLの亜ヒ酸応答性について調べた。PMLとヒ素との結合形態、タンパク修飾、PML核小体にリクルートされるタンパク質をウェスタンブロティング法やプルダウン法、抗体を用いた蛍光免疫染色法を用いて解析したところ、PML核小体内には、少なくとも2つの異なるコンパートメントが存在し、亜ヒ酸により不溶化する分子は、PMLのSUMO化に必要であり、亜ヒ酸応答的に核小体内にリクルートされてくることを明らかにした。PMLと核内で結合することが知られているMDM2をKOした293-MDM2細胞は、HEK293やHEKPML細胞に比べサイズが大きく、細胞増殖速度も有意に低下していた。293-MDM2細胞は、HEK293細胞に比べ亜ヒ酸に対してより耐性であった。293-MDM2細胞では、亜ヒ酸の曝露によりcaspase-3/7活性が上昇した。しかし、HEK293や293-MDM2細胞においては、亜ヒ酸の細胞障害性にcaspase inhibitorsの効果が見られなかったことより、ヒ素を曝露したこれらの細胞においてアポトーシス以外の細胞死の機構が考えられる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Pharmacodynamics of S-dimethylarsino-glutathione, a putative metabolic intermediate of inorganic arsenic, in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Kato, Yayoi Kobayashi, Osamu Udagawa, and Seishiro Hirano
    • 雑誌名

      Biochem. Pharmacol.

      巻: 126 ページ: 79-86

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.bcp.2016.11.020

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oxidative stress and cytotoxic effects of silver ion in mouse lung macrophages J774.1 cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Ilseob Shim, Kyunghee Choi, and Seishiro Hirano
    • 雑誌名

      J. Appl. Toxicol.

      巻: 37 ページ: 471-478

    • DOI

      DOI: 10.1002/jat.3382.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] HEK293細胞におけるPML-MDM2の機能と亜ヒ酸の影響2016

    • 著者名/発表者名
      平野靖史郎, 宇田川理, 加藤綾華, 小林弥生
    • 学会等名
      第22回ヒ素シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター, 東京江東区
    • 年月日
      2016-11-08
  • [学会発表] ヒ素結合タンパク質 PML は卵子成熟過程において染色体の配置を安定化する2016

    • 著者名/発表者名
      宇田川理, 塚本智史, 辰巳嵩征, 加藤綾華, 小林弥生, 平野靖史郎
    • 学会等名
      第22回ヒ素シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター, 東京江東区
    • 年月日
      2016-11-08
  • [学会発表] S-dimethylarsino-glutathioneを投与したマウスにおける組織中のヒ素の動態2016

    • 著者名/発表者名
      加藤綾華,小林弥生,宇田川理,平野靖史郎
    • 学会等名
      第22回ヒ素シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター, 東京江東区
    • 年月日
      2016-11-08
  • [学会発表] マウス血漿に添加したS-dimethylarsino-glutathione の化学形態分析2016

    • 著者名/発表者名
      加藤綾華,小林弥生,宇田川理,平野靖史郎
    • 学会等名
      フォーラム2016 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      昭和大学旗の台キャンパス, 東京都品川区
    • 年月日
      2016-09-10

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公開日: 2018-01-16  

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