活性酸素種によるJNK,p38MAPK情報伝達系活性化と遺伝子発現の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13771100
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 田中 康一 鹿児島大学, 歯学部, 助手 (30274848)
• Keywords: 過酸化水素 / チミジン取り込み / アストロサイト / DNA障害 / 活性酸素種 / JNK / SAPK / p38MAPK / ウエスタンブロット

Research Abstract

本研究は脳虚血・再灌流障害や老化過程に関与すると考えられるラジカル反応性の高い活性酸素種の作用メカニズムとそれによるDNA傷害からの修復機構を解明することを目的としている。
これまでに、培養神経細胞とアストロサイトを過酸化水素(H_2O_2)で処置すると、DNAの断片化に代表されるDNA傷害を引き起こしながらそれぞれの細胞死が異なった時間及び濃度依存性を示すこと、H_2O_2は神経細胞ではなくアストロサイトにおいて、ウリジンではなくチミジンの取り込みを促進し、細胞外液と細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>の細胞質への流入に依存すること、さらに、チロシンキナーゼやp38MAPK情報伝達系も影響を及ぼし、遺伝子発現に影響を与えることを明らかにしてきた。
そこで本研究の2年目は、p38MAPK情報伝達系の下流域にあたる転写因子の活性化をリン酸化を指標としてウエスタンブロツト法を用いて、チミジン取り込みや遺伝子発現との関連を検討した。
アストロサイトのH_2O_2による処置は短時間においては転写因子ATF-IIを活性化した。p38MAPK阻害薬はこのリン酸化を抑制した。前年度までの研究からp38MAPK阻害薬はH_2O_2によるチミジン取り込みと細胞死を抑制したことより、p38MAPKの活性化とそれにより活性化される転写因子ATF-IIの活性化は、H_2O_2によるチミジン取り込みと細胞死に関与し、遺伝子発現との関連性が示唆された。
これらの遺伝子発現がアストロサイトの機能障害、または、修復機構に関与する可能性のあるタンパク質の発現であるかが重要となるので、これらの遺伝子がどのような役割を果たしているのかについて検討することとしている。

Research Products

• [Publications] 田中康一: "ラット培養アストロサイトにおける過酸化水素によるチミジン取り込みに対する平衡型ヌクレオシド輸送体(ENT)の関与"歯科基礎医学会雑誌 第44回歯科基礎医学会抄録集. 44・5 Sup.. 99(41-1) (2002)
• [Publications] Koh-ichi Tanaka: "Involvement of concentrative and equilibrative nucleoside transporters in hydrogen peroxide-induced thymidine incorporation into cultured rat cerebral astrocytes"Journal of Pharmacological Sciences. 91・Sup.I (in press). (2003)