蛋白質架橋酵素トランスグルタミナーゼを標的とした肝疾患の治療予防に関する基礎研究

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20390215
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 小嶋 聡一 独立行政法人理化学研究所, 分子リガンド生物研究チーム, チームリーダー (10202061)
• 研究分担者: 小瀬 真吾 独立行政法人理化学研究所, 今本細胞核機能研究室, 専任研究員 (90333278)
• キーワード: トランスグルタミナーゼ / Sp1 / 架橋反応 / c-Met / アポトーシス / 線維化 / マウスアルコール肝炎(ASH) / 非アルコール肝炎(NASH)

研究概要

1 肝障害によるトランスグルタミナーゼ(TG2)発現上昇・核局在誘導機構の解明:新しい概念として、TG2は通常一部がCドメインを介してATP並びにインポーチンβ依存的な核内移行、Dドメインを介して核外移行、すなわち細胞質-核間をシャトリングしており、細胞障害刺激を受けると、核外輸送因子であるエクスポーチンの発現低下を介した核外輸送活性の低下が見られる結果核に局在することを見出した。
2 トランスグルタミナーゼによる肝星細胞活性化促進の証明:ASH患者肝切片の線維化領域の免疫染色解析により実質領域のみならず、線維化領域においても核TG2や架橋Sp1の生成を確認し、"肝障害→核TG2→Sp1架橋不活性化→c-Met発現減少→TGF-β発現亢進→肝星細胞活性化→肝線維化"という新しい肝線維化の分子機序を示した。
3 肝疾患患者検体における実証:ASHやNASH患者肝臓に加えて、新、肝癌の2次発がん抑制の目的で新規抗がん剤候補である非環式レチノイドの投与を受けた患者肝臓中の肝癌幹細胞においても、核TG2や架橋Sp1の生成を確認し、障害を受けた正常肝細胞に加えて、抗癌剤投与を受け肝細胞癌がアポトーシスを起こす際も、同様のTG2依存アポトーシス機構が働いていることを明らかにした。
4 トランスグルタミナーゼ依存肝細胞死の制御機構解析:理化学研究所の天然化合物バンクの6,720化合物を用いたスクリーニング研究から肝細胞核内TG2の核局在を阻害することにより核TG2の活性を特異的に抑制する化合物を1つ見つけることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Dual induction of caspase 3- and transglutaminase-dependent apoptosis by acyclic retinoid in hepatocellular carcinoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa, H., et al.
  • 雑誌名: Molecular Cancer 巻: 10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain infarction correlates more closely with acrolein than with reacti oxygen species. (2011)
  • 著者名/発表者名: Saiki, R., et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 巻: 404 ページ: 1044-1049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of crosslinking and silencing of Sp1 by transglutaminase during liver injury in ASH and NASH via different ER stress pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S., et al.
  • 雑誌名: Digestive Diseases 巻: (in press)
• [雑誌論文] Free fatty acids induce transglutaminase 2-dependent apoptosis in hepatocytes via ER stress-stimulated PERK pathways (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuo T.-F., et al.
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in understanding the roles of transglutaminase 2 in alcoholic steatohepatitis (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa H., Kojima S.
  • 雑誌名: Cell Biology International 巻: 34(Review) ページ: 325-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of cannabinoid receptor-1 expression in the liver by retinoic acid acting via retinoic acid receptor-γ (2010)
  • 著者名/発表者名: Mukhopadhyay, B., et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 19002-19011
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ detection of active transglutaminases for keratinocyte type (TGase 1) and tissue type (TGase 2) using fluorescence-labeled highly reactive substrate peptides (2010)
  • 著者名/発表者名: Itoh, M., et al.
  • 雑誌名: Journal of Histochemistry and Cytochemistry 巻: 59 ページ: 180-187
  • 査読あり
• [学会発表] Induction of crosslinking and silencing of Sp1 by transglutaminase during liver injury in ASH and NASH via different ER stress pathways. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S.
  • 学会等名: 5th Int Meeting on Alcoholic Liver and Pancreatic Diseases (ALPD) and Cirrhosis
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Induction of transglutaminase 2 during the pathogenesis of both alcoholic steatohepatitis and non-alcoholic steatohepatitis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S.
  • 学会等名: 2010 ISBRA World Congress
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Crosslinking and silencing of Sp1 by transglutaminase during liver injury. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima, S.
  • 学会等名: 1st Gordon Research Conference on Trans-glutaminases in Human Disease Processes
  • 発表場所: Davidson, NC, USA
  • 年月日: 2010-07-19
• [図書] 肝疾患Review 2010-2011 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小嶋聡一、辰川英樹
  • 総ページ数: 231-235
  • 出版者: 日本メディカルセンター