原型癌遺伝子bcl-2の遺伝子発現による神経細胞死の回避とその生理的意義

原型癌基因bcl-2的基因表达避免神经细胞死亡及其生理意义

• 批准号: 08256222
• 负责人: 内山 安男
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08256222/
• 关键词: PC12細胞; CPP32; アポトーシス; 自食小胞; リソゾーム; システインプロテアーゼ; アスパルギン酸プロテ-ゼ; プロテアーゼインヒビター

私達はアポトーシスで死ぬ細胞には各の変化に先立って細胞質にリソゾーム系が活性化されることを報告してきた。本研究では、リソゾームプロテアーゼが細胞死に果たす役割をPC12細胞を用いて培養系で検討した。PC12細胞を無血清あるいはStaurosporine(STS)存在下で培養し、同細胞がアポトーシスに陥る過程を検索した。その結果、PC12細胞の核の変化に先行して細胞質に自食小胞が形成されることがわかった。無血清あるいはSTS存在下で培養すると、PC12細胞は24時間でほとんどアポトーシスに陥るがその際いかなるプロテアーゼが関与するかを調べるため、ICE,CPP32のインヒビターとして知られるAC-YVAD-CHO(YVAD),AC-DEVD-CHO(DEVD)をそれぞれ添加して培養したところ、DEVDで細胞死が回避された。それ故、この条件下での細胞死にはCPP32様プロテアーゼが関与することが推測された。さに、リソゾーム系との関係を検討するため、リソゾームシステインあるいはアスパルギン酸プロテアーゼのインヒビターとして知られるLeupeptin,E64,CA030(カテプシンB、Lのインヒビター)あるいはPepstatinA(カテプシンDのインヒビター)をそれぞれ添加して培養したが、細胞死は全く回避されなかった。しかし、DEVD存在下でE64を添加したところ、全く細胞死は回避されず、E64とPepstatinAを同時に添加するとその死は回避された。さらに、CPP32様プロテアーゼの活性を測定すると、DEVD存在下ではE64あるいはE64とPepstatinAが添加されても活性は抑制されたが、DEVD非存在下では高い活性が認められた。CPP32が活性化されない10%血清存在下でE64を添加すると24時間後に約30%の細胞死が見られ、その死はPepstatinAの添加で回避された。bcl-2遺伝子を導入したPC12細胞を無血清条件下で培養しても細胞死は抑制される。これに、E64を添加しても変化はなかった。これらの事実は、リソゾームカテプシン群で生じる細胞死は、ICE/CPP32とは独立した経路で起こり、カテプシンDが細胞死を惹起する因子であることを示している。この細胞死の系は、1)カテプシンBとLの活性が存在する条件では抑制され、2)ICE/CPP32プロテアーゼが活性化される条件では表面化されにくく、3)Bcl-2により抑制される、等の特徴を有している。

The cells in the cells are transformed into the cytoplasm and activated. In this study, we investigated the effects of cell culture on PC12 cells. PC12 cells were cultured in the presence of Staurosporine(STS) without serum, and the process of cell culture was investigated. As a result, PC12 cell nuclear transformation was preceded by cytoplasmic autophagy. In the absence of serum, PC12 cells were cultured in the presence of STS for 24 hours, and ICP32 cells were cultured in the presence of AC-YVAD-CHO(YVAD),AC-DEVD-CHO(DEVD) and cell death was avoided. Therefore, under these conditions, the cell death is related to CPP32. The relationship between the two systems is discussed in detail in the following paragraphs: Leupeptin,E64,CA030(Category B, L) and PepstatinA(Category D). In the presence of DEVD, E64 and PepstatA are added simultaneously. In the presence of DEVD, E64 and Peptin A were added to the reaction mixture. CPP32 was activated in the presence of 10% serum, and approximately 30% of the cells were dead 24 hours after addition of E64, and the addition of PepstatinA was avoided. The bcl-2 gene was introduced into PC12 cells and cultured in serum-free medium. E64 is added to the list. This is the first time that a cell death has occurred in a population of cells, ICE/CPP32, and the second time that a cell death has occurred in a population of cells. These cell death systems are characterized by: 1) inhibition of the presence or absence of activity of Bcl-2; 2) surface activation of ICE/CPP32; 3) inhibition of Bcl-2 activity.

项目成果

Kubo,T.,Enokido,Y.,Yamada,M.,Oka,T.,Uchiyama,Y.,Hatanaka,H.: "Oxygen-induced apoptosis in PC-12 cells with special reference to the role of Bcl-2" Brain Research. 733. 175-183 (1996)

Kubo,T.、Enokido,Y.、Yamada,M.、Oka,T.、Uchiyama,Y.、Hatanaka,H.：“氧诱导的 PC-12 细胞凋亡，特别是 Bcl-2 的作用

Satoh,T.,Sakai,N.,Enokido,Y.,Uchiyama,Y.,Hatanaka,H.: "Survival factor-insensitive generation of reactive oxygen species induced by serum deprivation in neuronal cells" Brain Research. 733. 9-14 (1996)

Satoh，T.，Sakai，N.，Enokido，Y.，Uchiyama，Y.，Hatanaka，H.：“神经元细胞中血清剥夺诱导的活性氧的生存因子不敏感生成”脑研究。

Enokido,Y.,Kubo,T.,Satoh,N.,Uchiyama,Y.,Hatanaka,H.: "Biochemical characteristics of oxygen-induced and low K^+ medium-induced apoptotic neuronal death.In:Neurodegenerative disease.ed.Fiskum,G." Plenum Press,New York, 435-437

Enokido，Y.，Kubo，T.，Satoh，N.，Uchiyama，Y.，Hatanaka，H.：“氧诱导和低K^介质诱导的细胞凋亡神经元死亡的生化特征。In：神经退行性疾病。ed。

Shimizu,S.,Eguchi,Y.,Kamiike,W.,Waguri,S.,Uchiyama,Y.,Matsuda,H.,Tsujimoto,Y.: "Bcl-2 blocks loss of mitochondrial membrane potential while ICE inhibitors act at a different step during inhibiton of death induced by respiratory chain inhibitors" Oncogene.

Shimizu,S.、Eguchi,Y.、Kamiike,W.、Waguri,S.、Uchiyama,Y.、Matsuda,H.、Tsujimoto,Y.：“Bcl-2 阻断线粒体膜电位的损失，而 ICE 抑制剂则作用于

Gotow,T.,Sakata,M.,Funakoshi,T.,Uchiyama,Y.: "Preferential localization of annexin V to the axon terminal" Neuroscience. 75. 507-521 (1996)

Gotow,T.、Sakata,M.、Funakoshi,T.、Uchiyama,Y.：“膜联蛋白 V 优先定位于轴突末端”神经科学。