| 研究概要 |
本研究では、DNA損傷が起きた際の細胞応答機構の一つである細胞老化という現象を分子レベルで解明することを目的とし、細胞老化実行に関与する遺伝子の同定とその機能解析を行った。細胞にDNA二重鎖切断を引き起こす薬剤を処理し、その処理濃度依存的にアポトーシスと細胞老化を誘導後、マイクロアレイ比較解析を行うことによって細胞老化誘導時に特異的に発現上昇する遺伝子を２０種類同定し、DDISG(DNA Damage Induced Senescent Genes) 遺伝子と命名した。DNA二重鎖切断による細胞老化誘導にはp53の関与が示唆されているため、p53の有無によるmRNAの発現上昇への影響を調べたところ、野生型p53を持つU2OS細胞では誘導がみられ、p53を欠損しているSaos-2細胞では誘導されない遺伝子を６種類選択した（DDISG1, 2, 3, 7, 9, 12）。更に、DDISG1, 7, 12をコードするcDNAを細胞に高発現させたところ、細胞老化マーカーであるsenescence-associated β-galactosidase (SA-β-gal) 活性の上昇が観察され、DDISG7及び12についてはコロニー形成アッセイにより永続的な細胞増殖の停止を確認した。DDISG7はアミノ酸代謝に関与する酵素であり、ある種のアミノ酸を酸化する際、その副産物として活性酸素種を発生させることが知られている。そこで、DDISG7高発現時の活性酸素の関与を調べたところ、細胞内での活性酸素の上昇が確認され、活性酸素スカベンジャーにより細胞老化が抑制された。以上の結果から、DNA損傷時にはp53依存的にDDISG7が発現誘導され、DDISG7がアミノ酸代謝の副産物として活性酸素を発生させることによって、細胞老化を誘導する可能性が示唆された。
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