計画的細胞死に共役した細胞内小胞輸送の改変と細胞外シグナルの生成

2016 年度 実績報告書

• 研究領域: 細胞死を起点とする生体制御ネットワークの解明
• 研究課題/領域番号: 15H01382
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 鎌田 英明 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 准教授 (10233925)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: アポトーシス / ネクロプトーシス / 細胞内小胞輸送 / IKKb / Rab11B

研究実績の概要

IBキナーゼ(IKK)は細胞の生と死を制御するキナーゼであり、腫瘍壊死因子(TNF)によりIKKを介してNF-Bが活性化されるときには細胞死は誘導されないが、IKKの活性化が抑制されるとカスパーゼを介したアポトーシスや、RIPK1、RIPK3、MLKLを介したネクロプトーシスが誘導される。我々はIKKの活性制御と細胞死との連関について、細胞内小胞輸送系による制御機構と、肝臓の炎症と発がんについての連関の解析を行った。まずカスパーゼによりRab11BのC末領域が切断されて膜から解離して分解されることや、ネクロプトーシスの誘導に伴いRIPK1やRIPK3から構成される複合体にRab11Bが会合することを見いだした。またGFPで標識したRIPK3タンパク質を用いた蛍光顕微鏡下での実時間解析により、ネクロプトーシスによりRIPK3は細胞膜の崩壊前と崩壊後に二つの過程でRIPK3は細胞外に放出されることを見いだした。常時活性型Rab11Bと不活性型Rab11Bの導入細胞において細胞死にともなうRab11Bの動態を解析したところ、この二つのタイプのRab11Bが細胞死応答で異なる制御を受容することも見いだした。Rab11Bのカスパーゼによる切断部位に変異を導入したノックインマウスと、Rab11B遺伝子にLoxＰ配列を導入したマウスを作成したが、このマウスのバッククロスが終了して、生体内におけるRab11Bの炎症と細胞死における役割の解析に取りかかっている。また、肝細胞において恒常的に細胞死が誘導され、慢性炎症による肝硬変様の病態をしめるIKK遺伝子改変マウスの作成に成功した。今後はこのマウスとRab11B遺伝子の改変マウスを交配し、炎症と発がんにおけるIKKと細胞内小胞輸送系との連関の解析を行う予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] USP15 attenuates IGF-I signaling by antagonizing Nedd4-induced IRS-2 ubiquitination. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukushima T, Yoshihara H, Furuta H, Hakuno F, Iemura SI, Natsume T, Nakatsu Y, Kamata H, Asano T, Komada M, Takahashi SI.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 484 ページ: 522-528
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.01.101
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Involvement of resistin-like molecule β in the development of methionine-choline deficient diet-induced non-alcoholic steatohepatitis in mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okubo H, Kushiyama A, Sakoda H, Nakatsu Y, Iizuka M, Taki N, Fujishiro M, Fukushima T, Kamata H, Nagamachi A, Inaba T, Nishimura F, Katagiri H, Asahara T, Yoshida Y, Chonan O, Encinas J, Asano T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 20157
  • DOI: 10.1038/srep20157
• [雑誌論文] HECT‐Type Ubiquitin E3 Ligase ITCH Interacts With Thioredoxin‐Interacting Protein and Ameliorates Reactive Oxygen Species-Induced Cardiotoxicity (2016)
  • 著者名/発表者名: Otaki Y, Takahashi H, Watanabe T, Funayama A, Netsu S, Honda Y, Narumi T, Kadowaki S, Hasegawa H, Honda S, Arimoto T, Shishido T, Miyamoto T, Kamata H, Nakajima O, Kubota I.
  • 雑誌名: Journal of American Heart Association. 巻: 5 ページ: e002485
  • DOI: 10.1161/JAHA.115.002485.
• [学会発表] 転写因子RelAのトランス活性化ドメインはIkBキナーゼのリン酸化を制御してNF-kBとオートファジーのシグナル系のハブとして機能する (2016)
  • 著者名/発表者名: 鎌田英明
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] Suppression of chemical hepatocarcinogenesis in transgenic mice expressing nuclar-localized kinase negative IKKb (2016)
  • 著者名/発表者名: 土谷佳弘, 松永泰花, 外丸祐介, 前田愼, 鎌田英明
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-10-06
• [学会発表] 肝細胞特異的ＩＫＫb遺伝子改変マウスにおける酸化ストレスと細胞死の発生と肝細胞がんの抑制 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土谷佳弘, 松永泰花, 外丸祐介, 前田愼, 鎌田英明
  • 学会等名: 第89回日本生化学大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-26