活性酸素によるCa2+流入を介した細胞周期の制御機構の解明

阐明活性氧诱导Ca2+内流介导的细胞周期控制机制

• 批准号: 14033251
• 负责人: 西田 基宏
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Kyushu University (2003)Okazaki National Research Institutes (2002)
• 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 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14033251/
• 关键词: 活性酸素; 細胞死; 受容体活性化チャネル; Ca^<2+>シグナリング; ホスホリパーゼC; 細胞増殖; 遺伝子; 細胞・組織; 生体分子; 生理学; 薬理学

免疫B細胞において、受容体刺激によって引き起こされる持続的な細胞内Ca^<2+>濃度上昇(オシレーション)は、B細胞の分化や死といった応答を引き起こす。しかし、Ca^<2+>オシレーションの発生メカニズムについては古くからの謎とされてきた。細胞内Ca^<2+>濃度上昇は、主にIP_3を介した細胞内Ca^<2+>ストアーからのCa^<2+>放出と形質膜越えのCa^<2+>流入によって引き起こされる。ニワトリ免疫B細胞株DT40を用いた解析で、私は受容体刺激によって惹起される形質膜越えのCa^<2+>流入が、ホスホリパーゼCγ2(PLCγ2)の膜移行および活性化を引き起こし、2次的なIP_3産生を引き起こすことを明らかにした。また、産生されたIP_3が2次的なCa^<2+>放出を引き起こすことでCa^<2+>オシレーションが形成されることを明らかにした。さらに、受容体活性化Ca^<2+>流入を担う分子実体がTRPチャネル(TRPC3)であること、TRPC3とPLCγ2が恒常的に結合していることを突き止めた。これまで受容体刺激で引き起こされるCa^<2+>流入が直接的に、持続的なCa^<2+>オシレーションを発生させると考えられてきたが、本研究により、Ca^<2+>流入に依存したIP_3産生による細胞内Ca^<2+>ストアーからのCa^<2+>放出こそが、細胞内Ca^<2+>シグナルの増幅に重要であることが明らかとなった。また、この知見は、TRPチャネルを中心としたシグナルタンパク質複合体形成のもつ、生理的意義を示した初めての報告である。特に、PLCγ2欠損株ではG_2/M期からG_1期への進行が遅くなっていたことから、現在PLCγ2活性化の下流で細胞周期の制御に関わる標的分子の探索を進めている。興味深いことに、いくつかのTRPCチャネルは受容体刺激のみならず、活性酸素によっても活性化された。昨年の研究で、私達は酸化によるTRPM2の活性化がCa^<2+>過負荷による細胞死(ネクローシス)を誘導することを報告したが、TRPCチャネルの酸化による活性化は、少なくとも細胞死とは異なる生理応答を引き起こす可能性が示された(論文投稿中)。

Immune B cells are stimulated by the medium and the host, and the intracellular Ca^<2+> concentration increases continuously. The differentiation of B cells is also stimulated. The first is the development of a new era. The increase of intracellular Ca^<2+> concentration is mainly mediated by IP_3, and the intracellular Ca^<2 +> emission and Ca^<2 +> influx from plasma membrane are induced by IP_3. The immune B cell line DT40 was analyzed in vitro and stimulated by the host to induce Ca <2+> influx, membrane migration and activation of Cγ2(PLCγ2) and secondary IP3 production. The formation of Ca^<2 +> 2-fold IP_3 was discussed. In addition, the receptor activation Ca^<2+> flows into the molecular body TRP γ2 and TRPC γ 3. This study is based on the results of direct and sustained Ca^<2+> influx induced by volume stimulation. Ca^<2 +> influx is dependent on IP3 production. Intracellular Ca ^<2 +> emission is important. This paper presents the physiological significance of TRP cluster formation. In particular, PLCγ2 deficient strains are undergoing G_2/M phase transition from G_1 phase to G_2/M phase, and the target molecules involved in cell cycle regulation downstream of PLCγ2 activation are being explored. The TRPC is activated by the stimulation of the body and the active acid. In the study conducted last year, the activation of TRPM2 by Ca <2+> overload induced cell death was reported. The activation of TRPM2 by Ca <2+> overload induced cell death was reported. The possibility of cell death induced by TRPM2 by Ca <2 +> overload induced cell death was demonstrated (paper submission).

项目成果

Sugimoto K, Nishida M, Otsuka M, Ohkubo K, Mori Y, Morii T: "Novel real time sensors to quantitatively assess in vivo inositol 1,4,5-trisphosphate production in intact cells"Chemistry & Biology. in press. (2004)

Sugimoto K、Nishida M、Otsuka M、Ohkubo K、Mori Y、Morii T：“定量评估完整细胞体内肌醇 1,4,5-三磷酸产量的新型实时传感器”化学

西田基宏, 原雄二, 井上隆司, 森泰生: "TRPチャネルを中心としたシグナル複合体形成と細胞の増殖・死の制御"日本薬理学雑誌. (in press).

Motohiro Nishida、Yuji Hara、Takashi Inoue、Yasuo Mori：“以 TRP 通道为中心的信号复合物的形成以及细胞增殖和死亡的控制”《日本药理学杂志》（出版中）。

西田基宏, 原雄二, 井上隆司, 森泰生: "TRPチャネルを中心としたシグナル複合体形成と細胞の増殖・死の制御"日本薬理学雑誌. 121巻4号. 223-232 (2003)

Motohiro Nishida、Yuji Hara、Takashi Inoue、Yasuo Mori：“以 TRP 通道为中心的信号复合物的形成以及细胞增殖和死亡的控制”《日本药理学杂志》第 121 卷，第 4 期。223-232 (2003)。

Mori Y, Wakamori M, Miyakawa T, Hermosura M, Hara Y, Nishida M, Hirose K, Mizushima A, Okada T, Kurosaki M, Mori E, Gotoh K, Fleig A, Penner R, Iino M, Kurosaki T: "TRP1 regulates capacitative Ca^<2+> entry and Ca^<2+> release from endoplasmic reticulum i

森 Y、若森 M、宫川 T、赫莫苏拉 M、原 Y、西田 M、广濑 K、水岛 A、冈田 T、黑崎 M、森 E、后藤 K、弗莱格 A、彭纳 R、伊野 M、黑崎 T：“TRP1

Maruyama Y, Nishida M, Sugimoto Y, Tanabe S, Turner JH, Kozawa T, Wada T, Nagao T, Kurose H: "Gα12/13 mediate α1-adrenergic receptor-induced caradiac hypertrophy"Circ. Res.. 91. 961-969 (2002)

Maruyama Y、Nishida M、Sugimoto Y、Tanabe S、Turner JH、Kozawa T、Wada T、Nagao T、Kurose H：“Gα12/13 介导 α1-肾上腺素受体诱导的心脏肥大”Circ. 91. 961- 969（2002）