研究課題
1. ポリアミンは主としてRNAと結合し、その構造を変化させることにより特定蛋白質合成を翻訳レベルで促進する。これらの蛋白質をコードする遺伝子群をポリアミンモジュロンと命名した。本研究では、大腸菌の緊縮応答因子であるppGppの合成と分解に関わるSpoTと、ppGppの機能発現に関わるRpoZをコードする遺伝子群をポリアミンモジュロンと同定した。さらに、定常期においてポリアミンによりバイオフィルム形成が上昇することを見出し、二成分情報伝達系のレスポンスレギュレーターであるUvrYとCpxRがポリアミンにより翻訳レベルで合成促進をうけることを見出した。従って、ポリアミンは細胞増殖ばかりでなく、細胞生存率維持にも寄与することを明らかにした。2. 真核細胞において、ポリアミンモジュロン遺伝子4種を同定している。翻訳因子eEF1Aもポリアミンにより翻訳レベルで合成促進をうけることを見出した。そのmRNA中に、18S rRNAとの相補配列が見つかり、これをeukaryotic Shine-Dalgarno (eSD) 配列と命名した。さらにその他のmRNAにもeSD 配列が存在し、原核細胞と同様に翻訳効率に重要であることを見出した。eEF1A mRNAではeSD 配列と開始コドンAUGとの距離が離れているため、ポリアミンにより合成促進されることを明らかにした。3. ポリアミンの酸化分解により生じるアクロレインは強い細胞毒性を示すが、Neuro-2a細胞をアクロレインに暴露することにより、アクロレイン毒性が半減した耐性株を分離した。この耐性株ではグルタチオン量が約２倍上昇しており、グルタチオンがアクロレイン毒性を低下させる主成分であることを明らかにした。アクロレインは特に蛋白質を不活化する。FM3A細胞を用い、glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)がアクロレイン化をうけることを見出した。GAPDHがアクロレイン化されると、核に移行し、アポトーシスを引きおこすことを明らかにした。
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