放射線アポートシスのミトコンドリア及びDNaseγによる制御

线粒体和 DNaseγ 对辐射凋亡的调节

• 批准号: 11140246
• 负责人: 藤原 美定
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11140246/
• 关键词: イオン化放射線; アポトーシス; Bax; Bcl-XL; VDAC; Bcl-2; チトクロームc; ミトコンドリア

放射線アポートシスの重要なp53依存性経路におけるBax蛋白質が促進するチトクロームc(Cytc)遊離のミトコンドリア(MT)制御機構を研究した。P53発現白血病細胞はX線アポートシスに高感受性であるが、変異p53遺伝子をもつ細胞は著しく抵抗性であった。照射後p53蛋白質は高度のSer-15リン酸化と蓄積によって活性化され、Bcl-2を転写制御し、Baxを促進した。その結果、分離MTではBax量が約10倍(5Gy後6時間)に増え、逆にBcl-2とBcl-XLは時間依存性に減少した。MTでは、界面活性剤で処理しなければBcl-2族間でテヘロ2量体は検出できなかった。MT外膜のVDACはBaxとBcl-XLに結合するが、Bcl-2との結合は有意ではなかった。非照射細胞のMTではBcl-XL/VDACチャネルがMTホメオスタシスを保持しCytc遊離を抑えた。照射後経時に分離MTを分析すると、Bcl-XL/VDACチャネルは減少し、照射直後よりBax/VDACチャネルが直線的に増加した。この増加キネティックスに一致して、分離MTからCytcが遊離した。Rhodamine123を用いると、照射後3時間までの初期ではMT膨張ではなく、Bax/VDACチャネルから40%Cytcが遊離した。照射後3〜6時間の後半期では、MT膨張(内膜PT Poreの開口)、内膜電位(Δψ)低下と残量のCytc遊離が進行し、電子伝達系の異常によってMTでのROS(superoxide anion)産生が進行した。放射線アポトーシスのp53・Bax経路によるCytc遊離の2段階機構が明らかになった。照射後p53非依存性経路でCa^<2+>依存性にアポトーシスとDNA断片化をおこすDNaseγの遺伝子と蛋白質(311アミノ酸)も明らかにした。

Bax protein is an important p53-dependent pathway for radiation degradation. It promotes the release of cytosine (Cyt) and its regulatory mechanism. P53-developed leukemia cells are highly susceptible to X-ray detection and resistant to X-ray detection. After irradiation, p53 protein was highly activated by Ser-15 protein, inhibited by Bcl-2 protein, and promoted by Bax protein. As a result, the amount of Bax in the isolated MT increased by about 10 times (6 days after 5 Gy), while Bcl-2 and Bcl-XL decreased in a time-dependent manner. MT is an active agent for Bcl-2 family. The VDAC of MT outer membrane binds Bax and Bcl-2 to each other intentionally. Unirradiated cells were treated with Bcl-XL/VDAC and treated with Bcl-XL/VDAC. After irradiation, Bcl-XL/VDAC generation decreases while Bax/VDAC generation increases. This is the first time I've ever seen a cell phone. Rhodamine123 was used in the middle of the treatment, and at the beginning of 3 hours after irradiation, MT expanded, Bax/VDAC increased, and 40% Cyt c was free. In the second half of 3 ~ 6 hours after irradiation, MT expansion (opening of PT Pore in the inner membrane), decrease of inner membrane potential (Δ φ), residual Cyt c dissociation and abnormal generation of ROS(superoxide anion) in the electron transfer system continued. Cyt c dissociates from p53·Bax in the 2-stage structure of the radiation spectrum. After irradiation, p53 independent pathway, Ca^<2+> dependent pathway, DNA fragmentation, DNaseγ gene and protein (311 amino acid) were detected.

项目成果

Noda, A., Toma-Aiba, Y. and Fujiwara, Y.: "A unique short sequence determines p53 basal and UV-inducible expression in human cells"Oncogene. 19・1. 21-31 (2000)

Noda, A.、Toma-Aiba, Y. 和 Fujiwara, Y.：“独特的短序列决定人类细胞中 p53 的基础表达和紫外线诱导表达”Oncogene 19・1 (2000)。

Zhao, Q-L., Kondo, T., Noda, A. and Fujiwara, Y.: "Mitochondrial and intracellular free-calcium regulation of radiation-induced apoptosis in human leukemic cells"Internationa Journal of Radiation Biology. 75・4. 493-504 (1999)

赵 Q-L.、近藤 T.、野田 A. 和藤原 Y.：“人类白血病细胞中辐射诱导的细胞凋亡的线粒体和细胞内游离钙调节”国际放射生物学杂志 75・4。 504（1999）

Yasui, Y., Adachi, H. Fujiwara, Y, and Ishii, N.: "Protein carbonyl accumulation in aging dauer-fefective (dat) mutants of Caenorhabditis elegans"Journal Gerontology Biol. Sci.. 54A・2. B47-B51 (1999)

Yasui, Y.、Adachi, H. Fujiwara, Y 和 Ishii, N.：“秀丽隐杆线虫衰老 dauer-fefective (dat) 突变体中的蛋白质羰基积累”《老年学生物学杂志》.. B47-B51。 (1999)