神経組織形成機構におけるASK1-MAPキナーゼ系の役割

本研究計画は、ASK1-MAPキナーゼ系の分子制御機構に着目し、特に神経細胞におけるASKlを介した死と分化のシグナル伝達経路を明らかにすることにより、神経組織形成機構の細胞内分子機構解明に努めた。まず、神経細胞死のin vitroモデル系として、NGF依存性神経細胞からのNGF枯渇によって誘導される細胞死におけるASK1-MAPキナーゼ系の役割を検討した。その結果、1)PC12細胞においてNGF除去によりASK1-MAPキナーゼ系が速やかに活性化され、2)ASK1のドミナントネガティブ変異体によってNGF除去による神経細胞死が部分的に抑制され、3)構成的活性化型ASK1を過剰発現させると顕著なアポトーシス誘導が観察された。以上のことから少なくとも神経細胞において神経栄養因子枯渇による細胞死にASK1-MAPキナーゼ系が深く関わっていることが示唆された。次に神経細胞分化におけるASK1-MAPキナーゼ系の検討した。NGFによって分化したPC12細胞とは異なり、未分化PC12細胞においては構成的活性化型ASK1を発現させると顕著な神経突起の伸張が誘導されるとともに、ニューロフィラメントのリン酸化、TauならびにtublinβIIIの発現上昇が認められ、神経細胞への分化が誘導されることが明かとなった。さらにASK1によって分化したPC12細胞は、血清非存在下でも長期に生存が維持されることが判明し、ASK1が分化のみならず生存シグナルも仲介しうることが示唆された。一方、アデノウイルスベクターを用いて構成的活性化型ASK1を未分化PC12細胞に過剰に発現させた場合には、NGFによって分化したPC12細胞と同様にJNKの活性化とともに細胞死が誘導された。これらの結果は、ASK1の作用が細胞の種類や分化状態によって異なりうることを示唆するとともに、ASK1の活性化の程度によって同一の細胞でも全く異なる反応性をもつことが示唆された。

本研究計画は、ASK1-MAPキナーゼ系の分子制御機構に着目し、特に神経細胞におけるASKlを介した死と分化のシグナル伝達経路を明らかにすることにより、神経組織形成機構の細胞内分子機構解明に努めた。まず、神経細胞死のin vitroモデル系として、NGF依存性神経細胞からのNGF枯渇によって誘導される細胞死におけるASK1-MAPキナーゼ系の役割を検討した。その結果、1)PC12細胞においてNGF除去によりASK1-MAPキナーゼ系が速やかに活性化され、2)ASK1のドミナントネガティブ変異体によってNGF除去による神経細胞死が部分的に抑制され、3)構成的活性化型ASK1を過剰発現させると顕著なアポトーシス誘導が観察された。以上のことから少なくとも神経細胞において神経栄養因子枯渇による細胞死にASK1-MAPキナーゼ系が深く関わっていることが示唆された。次に神経細胞分化におけるASK1-MAPキナーゼ系の検討した。NGFによって分化したPC12細胞とは異なり、未分化PC12細胞においては構成的活性化型ASK1を発現させると顕著な神経突起の伸張が誘導されるとともに、ニューロフィラメントのリン酸化、TauならびにtublinβIIIの発現上昇が認められ、神経細胞への分化が誘導されることが明かとなった。さらにASK1によって分化したPC12細胞は、血清非存在下でも長期に生存が維持されることが判明し、ASK1が分化のみならず生存シグナルも仲介しうることが示唆された。一方、アデノウイルスベクターを用いて構成的活性化型ASK1を未分化PC12細胞に過剰に発現させた場合には、NGFによって分化したPC12細胞と同様にJNKの活性化とともに細胞死が誘導された。これらの結果は、ASK1の作用が細胞の種類や分化状態によって異なりうることを示唆するとともに、ASK1の活性化の程度によって同一の細胞でも全く異なる反応性をもつことが示唆された。