損傷DNA修復に関わる小胞体分子シャペロンGRP78の作用機構

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17510040
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 喜多 和子 千葉大学, 大学院・医学研究院, 講師 (80302545)
• 研究分担者: 鈴木 敏和 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (70270527) ; 一村 義信 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (80400993)
• キーワード: ヒト培養細胞 / 紫外線 / DNA損傷 / DNA修復 / 小胞体シャペロン / GRP78 / 致死感受性 / 遺伝子変異誘導

研究概要

DNA損傷に対する遺伝子防御機構に小胞体タンパクが関わるという報告は、これまで極めて少ない。申請者らは、アンチセンスDNA導入による発現抑制実験により、小胞体シャペロンである78-kDa glucose-regulated protein(GRP78)が、紫外線損傷DNAの修復過程に関与することにより、紫外線による細胞死誘導を抑制する可能性を見いだした。本研究では、GRP78の紫外線応答への関与の詳細を解明することとし、本年度は、下記の結果を得た。1)GRP78は小胞体ストレス応答タンパク質として知られており、紫外線による発現量変化は報告されていない。そこで、紫外線照射後の細胞内GRP78タンパク質量の変化をWestern解析で調べた。タンパク質量は、照射24時間後までは減少するが、48時間以後増加することがわかった。2)X線に対する致死感受性をcolony survival法で調べた結果、発現抑制細胞とベクターコントロール細胞間に大きな差はみられなかった。紫外線以外のDNA損傷因子として、すでにDNA架橋剤cisplatin、carmustineに対する感受性を調べてあり、cisplatin感受性が発現抑制細胞で増加していることを見出している。3)紫外線損傷プラスミドを基質に用い、in vitro修復活性を調べた。GRP78発現抑制細胞の全細胞抽出液ではコントロール細胞抽出液に比べ、修復活性が低下していた。しかし、発現抑制細胞の全細胞抽出液にrecombinant GRP78(ハムスター由来)を加えても、修復活性の回復は認められなかった。4)変異頻度をウワバイン耐性試験により解析した結果、GRP78の発現抑制細胞では、コントロール細胞に比べ、紫外線誘導変異頻度の上昇が見られた。
以上の結果は、小胞体シャペロンGRP78の紫外線応答への関与をさらに強く支持する。

研究成果

• [雑誌論文] Decreased cell survival and DNA repair capacity after UVC irradiation in association with down-regulation of GRP78/BiP in human RSa cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhai, L., Kita, K., Wano, C., Wu, Sugaya, S., Suzuld, N.
  • 雑誌名: Exp.Cell Res., 305 ページ: 244-252
• [雑誌論文] Down-regulation of SMT3A gene expression is association with DNA synthesis induction after X-ray irradiation in nevoid basal cell carcinoma syndrome(NBCCS)cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sugaya, S., Nakanishi, H., Tanzawa H., Sugita, K., Kita, K., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Mut.Res. 578 ページ: 327-332
• [雑誌論文] Enhanced expression of transferring receptor confers UV-resistance in human and monkey cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chen, Z., Nomura, J., Suzuki, Suzuki, N.
  • 雑誌名: J.Radiat.Res. 46 ページ: 443-451
• [雑誌論文] Leupeptin-sensitive protease involved in cell survival after X-ray irradiation in human RSa cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhang, H., Karata, K, Matsushita, K., Takahashi, S., Tong, X., Lu, J., Zhu, C., Sugaya, S., Suzuki, T., Suzuki, N.
  • 雑誌名: Cell Biol.Int. 29 ページ: 662-668
• [雑誌論文] Increased expression of GRP94 protein is associated with decreased sensitivity to X-rays in cervical cancer cel lines. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kubota, H., Suzuki, T., Lu, J., Takahashi, S., Sugaya, S., Sekiya, S., Suzuki, N
  • 雑誌名: Int.F.Radiat.Biol. 81 ページ: 701-709
• [雑誌論文] Involvement of GRP78 in cell survival and DNA repair in UVC- and cisplatin-treated human cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kita, K., Zhai, L.Sugaya, S., Suzuki N.
  • 雑誌名: Abstract of the 78^<th> Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society 77 ページ: 952