JNK依存的細胞死実行経路の同定とカスペース非依存的細胞死における役割の解析

アポトーシスは生物に不必要となった細胞を除去するシステムとして極めて重要な役割を果たしている。これまでCaspaseを中心にアポトーシス実行経路の研究がなされてきた一方で、近年Caspaseに依存しない自律的な細胞死が存在することが示唆され、より大きな概念としてプログラム細胞死という考え方が提唱されている。本研究ではこれまでに、MST1がストレス応答MAPKであるJNKを介してCaspaseの活性化と細胞死を制御することを明らかにした。また、MST1によって誘導される細胞死で観察される様々な変化がCaspaseに依存しないことを見いだした。これらのCaspase非依存的な変化の中でも特に核周辺部でのクロマチン凝集は、多くの細胞死誘導系でCaspaseを阻害しても進行することが示されており、JNKがCaspase非依存的な細胞死実行経路のトリガーとして働く可能性が示唆された。そこでCaspase非依存的な細胞死実行経路へのJNKの関与、およびその標的分子を明らかにする為に、遺伝子のノックアウトが可能なES細胞を用いてEGFP融合ヒストンH2Bによって核周辺部へのクロマチン凝集をレーザー共焦点顕微鏡を用いて解析できる系を構築した。この系を用い、MST1による核周辺部へのクロマチン凝集が、MST1の下流でJNKを活性する分子であるMKK4およびMKK7の両遺伝子をノックアウトしたES細胞において顕著に抑制されることから、Caspase非依存的な核凝集の誘導にJNKが必須であることを明らかにした。また、恒常的活性化型JNK分子をMKK4/7両欠損ES細胞に導入することによってCaspase非依存的な核凝集が誘導されることを見いだし、JNKの活性化がCaspase非依存的な核凝集を誘導するに十分であることを見いだした。さらに、Fasで誘導されるアポトーシスにおいて、JNKの活性化が初期の核凝集の誘導に必要であることを見出し、JNKの活性化が細胞死における核凝集の実行経路として働いていることを明らかにした。

アポトーシスは生物に不必要となった細胞を除去するシステムとして極めて重要な役割を果たしている。これまでCaspaseを中心にアポトーシス実行経路の研究がなされてきた一方で、近年Caspaseに依存しない自律的な細胞死が存在することが示唆され、より大きな概念としてプログラム細胞死という考え方が提唱されている。本研究ではこれまでに、MST1がストレス応答MAPKであるJNKを介してCaspaseの活性化と細胞死を制御することを明らかにした。また、MST1によって誘導される細胞死で観察される様々な変化がCaspaseに依存しないことを見いだした。これらのCaspase非依存的な変化の中でも特に核周辺部でのクロマチン凝集は、多くの細胞死誘導系でCaspaseを阻害しても進行することが示されており、JNKがCaspase非依存的な細胞死実行経路のトリガーとして働く可能性が示唆された。そこでCaspase非依存的な細胞死実行経路へのJNKの関与、およびその標的分子を明らかにする為に、遺伝子のノックアウトが可能なES細胞を用いてEGFP融合ヒストンH2Bによって核周辺部へのクロマチン凝集をレーザー共焦点顕微鏡を用いて解析できる系を構築した。この系を用い、MST1による核周辺部へのクロマチン凝集が、MST1の下流でJNKを活性する分子であるMKK4およびMKK7の両遺伝子をノックアウトしたES細胞において顕著に抑制されることから、Caspase非依存的な核凝集の誘導にJNKが必須であることを明らかにした。また、恒常的活性化型JNK分子をMKK4/7両欠損ES細胞に導入することによってCaspase非依存的な核凝集が誘導されることを見いだし、JNKの活性化がCaspase非依存的な核凝集を誘導するに十分であることを見いだした。さらに、Fasで誘導されるアポトーシスにおいて、JNKの活性化が初期の核凝集の誘導に必要であることを見出し、JNKの活性化が細胞死における核凝集の実行経路として働いていることを明らかにした。