アグリソームの構成成分であるαBクリスタリンとHsp27の生理的・病理的意義

αB 晶状体蛋白和 Hsp27 的生理和病理意义，它们是聚集体的组成部分

• 批准号: 14017111
• 负责人: 加藤 兼房
• 金额: $ 4.42万
• 依托单位: Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14017111/
• 关键词: 細胞内封入体; プロテアソーム; ユビキチン; Hsp27; シクロヘキシミド; リン酸化; 細胞死; HSF

(1)Hsp27を多量に発現し、αBクリスタリンの発現が少量であるヒトグリオーマU251MG細胞株をプロテアソーム阻害剤MG-1325μMを曝露すると、数時間内に、Hsp27の三カ所のセリン残基のリン酸化が促進し、とくに、不溶性画分に蓄積した。このときHsp27の蓄積と同時に、ユビキチン化された蛋白質も不溶性画分に蓄積することが分かった。この様な不溶性蛋白質複合体(IPC)は形態学的にアグリソーム様の細胞内封入体を形成し、曝露24時間で約1/4の細胞死が誘発されていることがフローサイトメータを使った分析で明らかになった。さらにMG-132と同時に微小管脱重合促進剤であるノコダゾールを共存させると、IPCの形成は影響されず、封入体形成が阻止され、細胞死がさらに増加した。このことから、IPCの増加に伴う封入体の形成は、細胞の防御機構の一つであることが推測された。ところが、MG-132曝露で誘発されるIPCの形成促進、封入体形成および細胞死は、同時に蛋白質合成阻害剤であるシクロヘキシミドあるいはアニソマイシン(20μg/ml)を共存させると,上記の現象がほぼ完全に阻止できることがわかった。熱ショック、化学ストレスで誘発される応答は、上記の薬剤では阻止されなかった。プロテアソーム阻害剤は熱ショック転写因子(HSF)を活性化し、ストレス応答を引き起こし、シクロヘキシミドはHSFの活性化を阻止することが知られている。HSFの活性化がMG-132によるIPC形成と関連があるのではないかと考え、ストレスに対する閾値を下げて、ストレス応答を促進することが知られているlipoxygen aseの阻害剤、nordihydroguaiaretic acid (NDGA)、を低濃度の(0.5μM)MG-132と同時に作用させると、MG-132単独曝露時に比べ、HSFのHSE結合活性を促進し、ユビキチン化蛋白質を含むIPCの蓄積が増加した。NDGA単独では応答はまったく見られなかった。Prostaglandinn J2やdiethyl maleateを共存させても、低濃度のMG-132による応答は、HSFの活性化の促進を伴って、増強された。以上の結果より、プロテアソーム阻害剤で誘発される、IPCの蓄積および細胞内封入体の形成はHSFの活性化と密接に関連していることが示唆された。しかし、プロテアソーム阻害剤で促進されるHsp27のリン酸化の生理的・病理的意義は不明である。

(1) Hsp27 を に abundant 発 し, alpha B ク リ ス タ リ ン の 発 が now small で あ る ヒ ト グ リ オ ー マ U251MG cells を プ ロ テ ア ソ ー ム resistance against one of MG - 1325 microns を exposure す る と, several time に, Hsp27 の three カ の セ リ ン residues の リ ン acidification が promote し, と く に, draw points accumulation し に insoluble Youdaoplaceholder0. こ の と き Hsp27 の accumulation と に, at the same time ユ ビ キ チ ン change さ れ た protein も insoluble に draw points accumulation す る こ と が points か っ た. こ の others な insoluble protein complex (IPC) は morphology に ア グ リ ソ ー ム others の を photosensitive cells into the body formation し, exposure time 24 で about 1/4 の が induced cell death 発 さ れ て い る こ と が フ ロ ー サ イ ト メ ー タ を make っ た analysis ら で か に な っ た. さ ら に MG - 132 と に tiny tubes at the same time to take off the overlap promote tonic で あ る ノ コ ダ ゾ ー ル を coexistence さ せ る と, IPC の は influences さ れ ず, seal in body form が stop さ れ, cell death が さ ら に raised plus し た. Youdaoplaceholder0 と ら, IPC <s:1> increase に accompanied by う invitators <e:1> to form, cellular <s:1> defense mechanism <e:1> - <s:1> である とが とが とが とが speculation された. と こ ろ が, MG - 132 exposure で 発 lure さ れ る IPC の formation to promote, the seal in body お よ び は cell death, at the same time に protein synthesis resistance against tonic で あ る シ ク ロ ヘ キ シ ミ ド あ る い は ア ニ ソ マ イ シ ン 20 mu (g/ml) を coexistence さ せ る と, written の phenomenon が ほ ぼ に completely prevent で き る こ と が わ か っ た. Heat ショッ, chemical ストレスで induce される応 response, and the above-mentioned drug で prevent されな った った. プ ロ テ ア ソ ー ム resistance against thermal シ tonic は ョ ッ ク planning write factor (HSF) を activity し, ス ト レ ス 応 answer を lead き up こ し, シ ク ロ ヘ キ シ ミ ド は HSF の activeness を stop す る こ と が know ら れ て い る. HSF の activeness が MG - 132 に よ る IPC form と masato even が あ る の で は な い か と え test, ス ト レ ス に す seaborne る threshold under the numerical を げ て, ス ト レ ス 応 answer を promote す る こ と が know ら れ て い る lipoxygen ase の resistance against tonic, nordihydroguaiaretic acid (NDGA), の を low concentration (0.5 microns) at the same time the MG - 132 と に さ せ る と, MG - 132 単 alone when exposed to に than べ, HSF の HSE combined with active を promote し, ユ ビ キ チ を ン mineralization protein contains む IPC の accumulation が raised plus し た. NDGA単 only で 応 応 answer まったく まったく see られな った った. Prostaglandinn J2やdiethyl maleateを coexists with させて <e:1>, low concentration of <s:1> MG-132による応 answer, HSF <s:1> activation <e:1> promotes を accompanied by って and enhances された. の above results よ り, プ ロ テ ア ソ ー ム resistance against tonic で 発 lure さ れ る, IPC の accumulation お よ び の photosensitive cells into the body formation は HSF の activeness と contact に masato even し て い る こ と が in stopping さ れ た. The physiological and pathological significance of the <s:1> される である, プロテアソ, プロテアソ, ム inhibitors で in promoting されるHsp27 <s:1> リ <s:1> acidification <e:1> is である unknown である.

项目成果

Katoh-Semba, R.: "Riluzole enhances expression of brain-derived neurotrophic factor with consequent proliferation of granule precursor cells in the rat hippocampus"FASEB J.. 16. 1328-1330 (2002)

Katoh-Semba, R.：“利鲁唑增强脑源性神经营养因子的表达，从而导致大鼠海马中颗粒前体细胞的增殖”FASEB J.. 16. 1328-1330 (2002)

Tanabe, K.: "Contrasting effects of midazolam on induction of heat shock protein 27 by vasopressin and heat in aortic smooth muscle cells."J.Cell.Biochem.. 84. 39-46 (2002)

Tanabe, K.：“咪达唑仑对主动脉平滑肌细胞中加压素和热量诱导热休克蛋白 27 的影响对比。”J.Cell.Biochem.. 84. 39-46 (2002)

Hatakeyama, D.: "Upregulation by retinoic acid of transforming growth factor-beta-stimulated heat shock proten 27 induction in osteoblasts : involvement of mitogen-activated protein kinases"Biochim.Biophys.Acta. 1589. 15-30 (2002)

Hatakeyama，D.：“视黄酸对成骨细胞中转化生长因子-β刺激的热休克蛋白27诱导的上调：丝裂原激活蛋白激酶的参与”Biochim.Biophys.Acta。

Tokuda, H: "Mechanism of prostagrandin E2-stimulated heat shock protein 27 induction in osteoblast-like MC3T3-E1 cells"Endocrinol. 172. 271-281 (2002)

Tokuda，H：“成骨细胞样 MC3T3-E1 细胞中前列腺素 E2 刺激的热休克蛋白 27 诱导机制”内分泌。

伊東秀記: "Heat Shock Protein (HSP)の薬理学への応用:低分子量HSPと細胞内タンパク質凝集体"加藤兼房 編 日本薬理学会誌. 6 (2003)

伊藤英树：“热休克蛋白（HSP）在药理学中的应用：低分子量HSP和细胞内蛋白质聚集体”，加藤兼房编辑，日本药理学会杂志6（2003年）。