アポトーシス促進因子Baxのチャネル形成ドメインによる新しいアポトーシス誘導経路

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本研究の目的は、Bax自身による直接的なアポトーシス促進機構を分子レベルで明らかにし、新しいアポトーシス誘導経路を発見することにある。このBaxによる新しいアポトーシス誘導経路は、Bcl-2やBcl-xL、またはsurvivinを発現する癌細胞に積極的にアポトーシスを誘導する場合の癌治療に応用できる可能性を持っている。Bcl-2ファミリーに属するアポトーシス誘導因子Baxは、N端欠失Bax(アミノ酸112-192)(ΔNBax)でもアポトーシスを促進する。チャネル形成ドメインを保持しBcl-2/Bcl-xL結合領域を失っているΔNBax遺伝子を誘導可能なプロモーターの下流に接続し、一過性に発現させるだけでアポトーシス誘導刺激なしにアポトーシスが誘導され、Bcl-xLによりその活性は阻害されなかった。よってΔNBaxによるアポトーシスはBcl-2やBcl-xLを制御することで引き起こされるのではなく、ΔNBax自身のもつ直接的作用であることが示された。またBcl-2ファミリーでアポトーシス促進活性をもつBak,Bad,MtdにおいてΔNBaxに対応する領域でもΔNBaxほどの致死作用は認められず、ΔNBax特異的な作用であることが判明した。ΔNBaxの発現を誘導した細胞におけるカスパーゼ-3の活性を調べたところ、全長のBaxの発現ではカスパーゼ-3の活性の上昇が認められたが、ΔNBaxではその活性が認められなかった。また、ΔNBaxの発現が誘導された細胞の祖抽出液を用いても同様にカスパーゼ-3の活性の上昇は認められなかった。さらにΔNBaxによるアポトーシスはカスパーゼ-3阻害剤によって阻害されず、シトクロムc細胞質への放出も認められなかった。以上の結果より、BaxにはBH3領域を介する経路とは別にカスパーゼ-3に依存しないアポトーシス誘導経路の存在が強く示唆された。