細胞膜修復に関わるADP-リボシル化修飾酵素の探索およびその細胞内機序の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06903
• 研究機関: 同志社女子大学
• 研究代表者: 間下 雅士 同志社女子大学, 薬学部, 助教 (30738886)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ADP-リボシル化修飾 / 細胞膜傷害

研究実績の概要

ADP-リボシル化修飾反応はNAD+のADP-リボシル基を標的タンパク質に付加する反応である。ADP-リボシル化修飾反応を受けた標的タンパク質はその活性および局在を変化させ、生理機能が発揮される。ART1はモノADP-リボシル化転移酵素であり、筋肉細胞に発現する。MG53は筋肉細胞に特異的に発現し、細胞膜修復に関わる。ART1はMG53をモノADP-リボシル化修飾し、細胞膜修復を促進することが明らかとなっている。一方、非筋肉細胞において細胞膜修復機構にADP-リボシル化反応の関与は明らかになっていない。本研究では、非筋肉細胞であるヒト胎児腎細胞 HEK293T細胞において、ADP-リボシル化修飾反応の細胞膜修復機構への関与を検討した。
HEK293T細胞において、細胞膜障害を受けた細胞の割合はストレプトリジンO (SLO) 濃度依存的に増加し、死細胞を除く細胞全体のPI蛍光強度もSLO濃度依存的に増加したことから、SLOは細胞膜障害を引き起こすことが明らかとなった。また、SLOによる細胞膜障害を受けた細胞の割合は非選択的PARP阻害薬PJ34添加により減少し、死細胞を除く細胞全体のPI蛍光強度もPJ34添加により減少したことから、PARPは細胞膜障害を促進することが明らかとなった。加えて、biotin-NAD+と結合するStreptavidin-dylightの蛍光強度はSLO条件下で細胞内で増加し、PJ34添加により抑制されたことから、細胞膜障害が起こるとADP-リボシル化反応が行われることが明らかとなった。以上の結果から、HEK293T細胞においてSLOによる細胞膜障害が起こると、PARPによるADP-リボシル化修飾反応が起こり、細胞膜障害を促進することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The 89-kDa PARP1 cleavage fragment serves as a cytoplasmic PAR carrier to induce AIF-mediated apoptosis (2021)
  • 著者名/発表者名: Mashimo Masato、Onishi Mayu、Uno Arina、Tanimichi Akari、Nobeyama Akari、Mori Mana、Yamada Sayaka、Negi Shigeru、Bu Xiangning、Kato Jiro、Moss Joel、Sanada Noriko、Kizu Ryoichi、Fujii Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 296 ページ: 100046～100046
  • DOI: 10.1074/jbc.RA120.014479
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Muscarinic Acetylcholine Receptors Modulate Interleukin-6 Production and Immunoglobulin Class Switching in Daudi Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Mashimo Masato、Fujii Marina、Sakagawa Natsumi、Fukuda Yoshika、Imanaka Rika、Fujii Takeshi
  • 雑誌名: Biological and Pharmaceutical Bulletin 巻: 43 ページ: 1950～1953
  • DOI: 10.1248/bpb.b20-00461
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hippocampal Cholinergic Neurostimulating Peptide Suppresses LPS-Induced Expression of Inflammatory Enzymes in Human Macrophages (2020)
  • 著者名/発表者名: Mashimo Masato、Murakami Kana、Inoue Arisa、Fujii Takeshi
  • 雑誌名: Biological and Pharmaceutical Bulletin 巻: 43 ページ: 1430～1433
  • DOI: 10.1248/bpb.b20-00419
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Daudi細胞におけるムスカリン受容体はインターロイキン６産生や抗体クラススイッチを制御する (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤井 満里奈、間下 雅士、藤井 健志
  • 学会等名: 第70回日本薬学会関西支部大会
• [学会発表] PARP1 依存的 EGFR のエンドサイトーシス促進機構の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小林 愛花、藤野 裕道、川村 暢幸、和田 戈虹、和田 洋、藤井 健志、 間下 雅士
  • 学会等名: 第70回日本薬学会関西支部大会
• [学会発表] PARP1によるエンドサイトーシス抑制メカニズムと生理的意義の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 両角 茜音、根木 滋、川村 暢幸、和田 戈虹、和田 洋、 藤井 健志、間下 雅士
  • 学会等名: 第70回日本薬学会関西支部大会
• [学会発表] PARP14による大腸がんの増殖に関与するEP4受容体発現調節機構の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 清水 未来華、森愛美、藤野裕道、藤井健志、間下雅士
  • 学会等名: 第70回日本薬学会関西支部大会