ダイオキシン類による性ステロイドホルモン撹乱作用の分子作用機構の解明

ダイオキシン類は発癌作用、免疫異常など多様な毒性を示し、これら毒性作用の一つとして子宮内膜症の憎悪の可能性など、主要な女性ホルモン・エストロゲン作用に対する撹乱作用の可能性が指摘されている。しかしその毒性作用の分子メカニズムは不明である。この分子機構を解明する目的で、エストロゲン受容体ERα,ERβとダイオキシン受容体AhR両者が転写制御因子である点に着目し、転写制御段階における機能的相互作用の可能性について研究を行った。その結果、ダイオキシン類により活性化したAhRがERαに直接結合し、ERαを介した転写活性を正負両方向に制御することを見出した。さらに正の調節機構として、ERαに結合したAhRが転写共役因子p300をリクルートすることを明らかにした(Ohtake, et.al., Nature,2003)さらにこのクロストークの詳細を解明するために、AhR相互作用因子を蛋白複合体精製法により同定することを試みた。子宮癌由来HeLA細胞にてAhRを安定に発現する細胞株を作製し、AhRがリガンド依存的に形成する複合体を精製した。その結果CUL4Bを含む新規ユビキチンリガーゼ複合体の精製に成功した。CUL4B複合体はAhRさらにはERαのユビキチン化依存的分解を誘導する活性をin vivoおよびin vitroで有していた。さらにCUL4B複合体構成因子の発現量を大量発現またはRNAi法によって調節するとAhRによるERαの機能制御が大きく変化することが明らかとなった。またAhRによるERαの抑制作用はこの複合体を介していることが示された。以上本研究は、ダイオキシン類によるエストロゲン撹乱作用機構の一端を転写制御レベルで明確化した。

ダイオキシン類は発癌作用、免疫異常など多様な毒性を示し、これら毒性作用の一つとして子宮内膜症の憎悪の可能性など、主要な女性ホルモン・エストロゲン作用に対する撹乱作用の可能性が指摘されている。しかしその毒性作用の分子メカニズムは不明である。この分子機構を解明する目的で、エストロゲン受容体ERα,ERβとダイオキシン受容体AhR両者が転写制御因子である点に着目し、転写制御段階における機能的相互作用の可能性について研究を行った。その結果、ダイオキシン類により活性化したAhRがERαに直接結合し、ERαを介した転写活性を正負両方向に制御することを見出した。さらに正の調節機構として、ERαに結合したAhRが転写共役因子p300をリクルートすることを明らかにした(Ohtake, et.al., Nature,2003)さらにこのクロストークの詳細を解明するために、AhR相互作用因子を蛋白複合体精製法により同定することを試みた。子宮癌由来HeLA細胞にてAhRを安定に発現する細胞株を作製し、AhRがリガンド依存的に形成する複合体を精製した。その結果CUL4Bを含む新規ユビキチンリガーゼ複合体の精製に成功した。CUL4B複合体はAhRさらにはERαのユビキチン化依存的分解を誘導する活性をin vivoおよびin vitroで有していた。さらにCUL4B複合体構成因子の発現量を大量発現またはRNAi法によって調節するとAhRによるERαの機能制御が大きく変化することが明らかとなった。またAhRによるERαの抑制作用はこの複合体を介していることが示された。以上本研究は、ダイオキシン類によるエストロゲン撹乱作用機構の一端を転写制御レベルで明確化した。