ポリアミンによる細胞増殖並びにアポトーシス制御に関わる標的分子の探索

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1.ポリアミン生合成阻害剤により細胞内ポリアミン量を枯渇したマウスFM3A細胞のプロテオーム解析により分子シャペロン、細胞骨格蛋白質、エネルギー産生に関わる蛋白質などの11種が減少する事を見出した。Northern blotting解析により、これらの蛋白質のmRNA量は影響を受けず、ポリアミンにより翻訳制御を受ける蛋白質である事を明らかにした。また、11種のうちの1種はポリアミンのひとつであるスペルミジンを基質に翻訳後修飾(ハイプシン化)を受けて機能を持つ事が知られている蛋白質合成開始因子のeIF5Aであった。ポリアミンによる細胞増殖制御はポリアミン枯渇に伴うeIF5Aのハイプシン化阻害に依存するか否かを検討した結果、eIF5Aのハイプシン化阻害のみ、ポリアミン量低下のみ、またポリアミン低下に伴うハイプシン化阻害のいずれにおいても増殖阻害が起こる事を見出し、ポリアミンとeIF5Aは密接に関連するが独立した細胞増殖制御機構を持つ事を明らかにした。2.HeLa細胞の同調培養の際に細胞内ポリアミン量が減少した時の細胞周期に対する影響を検討した結果、ポリアミン減少によりG_1からS期への移行阻害及びG_2/M期への停滞が見られた。様々な細胞周期に関連した蛋白質量をWestern blottingで調べた結果、G_1からS期への移行阻害ではCDKインヒビターであるp21^<CiP1>、p27^<Kip1>蛋白質の蓄積、G_2/M期への停滞では多核細胞が増加する事を明らかにした。更に、p27^<Kip1>蛋白質の蓄積はその分解に関わるSkp2蛋白質の合成能がポリアミン減少により低下している事を見出した。