ショウジョウバエをモデルとしたステロイドホルモンによるアポトーシス誘導機構の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12672228
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 程 久美子 日本医科大学, 医学部, 助教授 (50213327)
• Keywords: ショウジョウバエ / ステロイドホルモン / 20-Hydroxyecdysone / アポトーシス / 細胞死関連遺伝子 / 受容体 / 培養細胞

Research Abstract

ステロイドホルモンは発生、ホメオスタシスおよび細胞死に重要な役割を担うことが示されてきている。しかし、ステロイドホルモンによるアポトーシス誘導機構については未だよくわかっていない。ショウジョウバエでは、昆虫のステロイドホルモンである変態ホルモン、20-Hydroxyecdysone(HE)の生体内濃度の変化によって細胞死が制御されると考えられている。申請者らは、ショウジョウバエ幼虫の中枢神経系から特殊な方法で細胞株を樹立した。ショウジョウバエの胚期に起こる細胞死は20-HEの生体内濃度が上昇した時期に、また変態期での細胞死は、ほぼ完全に低下した時期に起こることが報告されている。このような相違は、細胞種によるホルモン反応性の違いを示していると考えられる。そこで、ショウジョウバエの胚、幼虫型、成虫型の神経系細胞由来細胞株と考えられる細胞株を用い、20-HEの添加または除去により細胞死が誘導される系を確立した。この系を用いてステロイドホルモンによる細胞死誘導機構を解析した。ステロイドホルモンは核内受容体と複合体を形成し、転写因子として機能するが、ショウジョウバエ細胞死関連遺伝子の発現も、20-HEによって制御されていることが明らかとなった。細胞死関連遺伝子のうち、reaper, hidの発現量が20-HEによって変化することがわかったが、増加・減少の様子は細胞種によって異なっていた。しかし、細胞死が誘導される時には、共通に両者の発現量が増加することがわかった。さらに、20-HE受容体、EcR-A,Bの発現量も細胞種によって異なっていることが明確となり、RNA interference法を用いた結果より、EcR-Aを介して細胞死は抑制され、EcR-Bを介して細胞死は促進されると考えられた。

Research Products

• [Publications] 程久美子: "RNA interferenceによる新しい遺伝子機能破壊法"Clinical Neuroscience. 19・7. 744-745 (2001)
• [Publications] Piao, Z-f.: "Participation of Intracellular Ca^<2+>/calmodulin and Protein Kinase(s) in the Pathway of Apoptosis Induced by a Drosophila Cell Death Gene, reaper"Mol. Cell Biol. Res. Commun.. 4・5. 307-312 (2001)
• [Publications] Hamada T.: "Molecular Cloning of SCDGF-B, a Novel Growth Factor Homologous to SCDGF/PDGF-C/fallotein"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 280・3. 733-737 (2001)
• [Publications] Hamada T.: "The expression of SCDGF/PDGF-C/fallotein and SCDGF-B/PDGF-D in the rat central nervous system"Mech. Dev.. In press.