2013 Fiscal Year Annual Research Report
免疫抑制剤FTY720とカルシニューリンシグナルのクロストーク機構の解明
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13J08110
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
萩原 加奈子 近畿大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | FTY720 / カルシニューリン / 活性酸素種 / マップキナーゼ / シグナル伝達経路 / ストレス応答 |
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| Research Abstract |
本研究は、ゲノムワイドな手法と遺伝薬理学のアプローチを駆使し、免疫抑制薬FTY720の標的因子の網羅的同定と機能解析を行うことで、1) FTY720のカルシウム/カルシニューリン(CN)シグナル伝達経路の活性化機構の解明、2) FTY720添加と酸化ストレス添加時の標的因子の共通性質より導かれるFTY720の作用機構とその機能解析、3) FTY720がタンパク質代謝に与える影響とその意義、そして、4) FTY720が細胞に与える影響とその意義を明らかにすることで、FTY720を介するシグナルネットワークの解明を目指すものである。本年度は以下のことを明らかにした。まず、CNの下流に位置する転写因子Prz1の転写活性を、in vivoでリアルタイムにモニタリングできるシステムを用いて測定した。その結果、FTY720がカルシウムチャネルの開口を制御することで細胞内カルシウム濃度を上昇させるが、その開口にはマップキナーゼ(MAPK)経路の活性化が一部関与していることを明らかにした。そして、カルシウム/CNシグナル伝達経路が適切に制御されなければ、FTY720に感受性を示すことも明らかにした。
また、FTY720を添加すると、活性酸素種の発生上昇とそれに続く細胞増殖抑制、さらにストレス応答MAPKの活性化が起こることを明らかとした。そして、ストレス応答MAPK経路の構成因子のノックアウト細胞がFTY720に超感受性を示すこと、FTY720によるROS産生誘導が正常細胞と比較して顕著に上昇することを明らかにした。したがって、ストレス応答MAPK経路は、FTY720が引き起こす活性酸素種の産生と、細胞増殖抑制に関与していることが考えられる。さらに、FTY720添加により誘導される、カルシウム濃度上昇と活性酸素種の産生という2つの現象の間にクロストークがあることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施計画通り順調に進行している。研究実施計画1)FTY720のカルシウム/カルシニューリンシグナル伝達経路の活性化機構の解明について、マップキナーゼ経路との関与を証明した。この成果から申請者は、学術雑誌PLoSONEに筆頭著者として掲載された。研究実施計画2)に関してFTY720添加による酸化ストレス誘導とストレス応答マップキナーゼの活性化を証明し、この成果は学術雑誌Genes to Cellsに筆頭著者として掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実施計画3)のFTY720がタンパク質代謝に与える影響とその意義に関して、FTY720添加時のタンパク質分解酵素活性の測定や、ユビキチンタンパク質量の変動を見ることで検討中である。また、研究実施計画4)に関して、FTY720が細胞に与える影響とその意義を明らかにするため、「FTY720に感受性を与える遺伝子群」と「DNAマイクロアレイの結果、同定した標的因子のうち、FTY720により活性化されるカルシウム/カルシニューリンシグナルやストレス応答マップキナーゼシグナルという二つのシグナル伝達経路により発現が誘導される遺伝子群」の網羅的な探索を順調に進行中である。今年度はこの探索の完了とそれらの遺伝子群の機能的分類・解析を行う。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] FTY720 stimulated ROS generation and the Sty1/Atf1 signaling pathway in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe2014
Author(s)
Kanako Hagihara, Aya Mizukura, Yuki Kitai, Mariko Yao, Kouki Ishida , Ayako Kita, Tatsuki Kunoh, Takashi Masuko, Sumio Matzno, Kenji Chiba, Reiko Sugiura
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Journal Title
Genes to Cells
Volume: (印刷中)
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] S1P受容体調節剤FTY720を介するシグナル伝達機構の解明2014
Author(s)
萩原加奈子, 水庫彩, 八百麻里子, 岡田千聖, 高塚三恵, 北井佑樹, 石田紘基、喜多綾子, 益子高, 松野純男, 千葉健治, 杉浦麗子
Organizer
第6回 日本プロテインホスファターゼ研究会学術集会
Place of Presentation
三重大学環境・情報科学館3階会議スペース(三重県)
Year and Date
2014-02-20
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