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 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06903
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分48030:薬理学関連
• 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: 細胞膜修復 / ADP-リボシル化修飾

研究成果の概要

細胞膜の破綻は、様々な病態時に生じ細胞死に直結する。従って、細胞膜修復機構は、生体の恒常性維持に重要な役割を持つ。ADP-リボシル化修飾反応は、ポリADP-リボースポリメラーゼ (PARP) などのADP-リボシル化修飾酵素が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。
本研究により、細胞膜に損傷を与えるとPARPファミリーの初期メンバーであるPARP1が活性化し損傷領域でポリADP-リボシル化修飾が促進した。PAPR阻害薬やshRNAによるPARP1の発現抑制は、細胞膜修復を抑制した。これらの結果から、PARP1が細胞膜損傷後の細胞膜修復に寄与することが明らかとなった。

自由記述の分野

分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後、本研究をさらに進めることで臨床応用に発展させていきたいと考えている。現在、器質的ダメージや虚血再灌流障害など細胞膜損傷に伴う病態に対する直接的な治療法は無い。たとえば、虚血性心疾患の治療薬として心臓の負荷の軽減や心機能を改善する効果を狙った対症的治療薬が用いられているが、細胞膜損傷を伴う心筋細胞死に対する直接的な治療薬はない。したがって、本研究は、ADP-リボシル化修飾酵素の未解明の部分を明らかにするという学術的意義に加え、細胞膜損傷によって惹起される疾患、たとえば心不全による心筋細胞死などに対する臨床応用に向けた理論的基盤を提供できたと考えている。