メタロチオネイン欠失細胞を用いたカドミウム輸送系の分子メカニズムの解析

利用金属硫蛋白缺陷细胞分析镉转运系统的分子机制

• 批准号: 17790106
• 负责人: 藤代 瞳
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokushima Bunri University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790106/
• 关键词: カドミウム; 輸送体; ZIP8; DNAマイクロアレイ; siRNA; メタロチオネイン; Slc family; 耐性

Cd毒性の軽減に関与する生体内因子として、メタロチオネイン(MT)の重要性は詳細に検討されてきたが、MT以外のCd毒性を修飾する因子についてはまだ十分に解明されていない。また、Cdの細胞への取り込みに関与する輸送体として、小腸の2価金属輸送体であるDMT1の関与が報告されているが、それ以外のCd輸送機構についてもほとんどわかっていない。MT欠損マウス由来の細胞からCd耐性細胞を樹立し、その性状としてCd輸送が変化していることが明らかにされた。そこで、本研究ではMT欠損Cd耐性細胞とその親株細胞との間における遺伝子発現の差異をDNAアレイ、及びReal time PCRの手法を用いて検討した結果、Cd耐性細胞で発現が抑制されている輸送体遺伝子としてZIP14(Slc39a14)が見出された。ZIP14はZnの取り込みに関与するZIP familyの1つである。そこで全てのZIP遺伝子の発現レベルをReal time PCRで調べたところ、ごく最近Cdの取り込みへの関与が報告されたZIP8についても発現低下が認められた。また2価の鉄輸送体であるDMT1の発現も抑制されていた。また、抗マウスZIP8ウサギ血清を用いたウエスタンブロット分析によりタンパクレベルでもZIP8の発現量はCd耐性細胞において顕著に減少していることが明らかになった。ZIP8は亜鉛の取り込みに関与するZIP familyの1つで、精巣におけるCdの輸送に関与することが報告されているが、他の臓器については明らかになっていない。そこでsiRNAを導入し親株のZIP8をノックダウンするとCd蓄積が明らかに低下した。マウスにおけるZIP8 mRNAの臓器分布を調べた結果、ZIP8は精巣で特に高い発現がみられ、次いでCdの標的臓器である肝臓、腎臓、肺にも高い発現が見られた。よってZIP8がCdの取り込みに関与し、これらのCd標的臓器へのCd蓄積において重要な役割を担っている可能性が示唆された。

Cd toxicity の 軽 minus に masato and す る raw body factor と し て, メ タ ロ チ オ ネ イ ン importance (MT) の は detailed に beg さ 検 れ て き た が, MT の Cd toxicity を modified す る factor に つ い て は ま だ very に interpret さ れ て い な い. ま た, Cd の cells へ の take り 込 み に masato and す る conveying body と し て, small intestine の 2 価 metal conveyor body で あ る DMT1 の masato and が report さ れ て い る が, そ れ の Cd transport agency に つ い て も ほ と ん ど わ か っ て い な い. MT owe loss マ ウ ス origin の cells か ら Cd tolerance cell を し, そ の traits と し て Cd transport が variations change し て い る こ と が Ming ら か に さ れ た. そ こ で, this study で は MT owe damage of Cd tolerance cell と そ の と parent strain cells between の に お け る posthumous son 伝 発 を DNA is の differences ア レ イ and び Real time Beg し PCR の gimmick を with い て 検 た results, Cd tolerance cell で 発 now が inhibit さ れ て い る conveying body heritage 伝 son と し て ZIP14 (Slc39a14) が see out さ れ た. ZIP14 込みに Zn <s:1> take the 込みに 込みに relation with するZIP family <s:1> 1 である. そ こ で full て の ZIP heritage 伝 son の 発 now レ ベ ル を Real time PCR で adjustable べ た と こ ろ, ご く recent Cd の take り 込 み へ の masato and が report さ れ た ZIP8 に つ い て も 発 now low が recognize め ら れ た. Youdaoplaceholder0 2価 <s:1> the iron carrier であるDMT1 shows <s:1> inhibition されて た た. ま た, resisting マ ウ ス ZIP8 ウ サ ギ serum を い た ウ エ ス タ ン ブ ロ ッ ト analysis に よ り タ ン パ ク レ ベ ル で も ZIP8 の 発 now patience は Cd cells に お い て 顕 the に reduce し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ZIP8 は 亜 lead の take り 込 み に masato and す る ZIP family の 1 つ で and fine 巣 に お け る Cd の conveying に masato and す る こ と が report さ れ て い る が, he の viscera に つ い て は Ming ら か に な っ て い な い. そ こ で siRNA を import し parent strain の ZIP8 を ノ ッ ク ダ ウ ン す る と Cd accumulation が Ming ら か に low し た. マ ウ ス に お け る ZIP8 mRNA の viscera distribution を adjustable べ た results, ZIP8 は fine 巣 で に い tall 発 now が み ら れ, い で Cd の mark viscera で あ る crucial crucial liver, kidney, lung に も high い 発 が now see ら れ た. よ っ て ZIP8 が Cd の take り 込 み に masato and し こ れ ら の Cd mark viscera へ の Cd accumulation に お い cut を bear っ て important な service て い が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

Characterization of gene expression profiles of metallothionein null cadmium-resistant cells

金属硫蛋白无镉抗性细胞基因表达谱的表征

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Health Science Vol.52 Number 3(In press)
• 作者: Hitomi Fujishiro;Satomi Okugaki;Sachi Nagao;Masahiko Satoh;Seiichiro Himeno
• 通讯作者: Seiichiro Himeno

Induction of metallothionein by manganese is completely dependent on interleukin-6 production

• DOI: 10.1124/jpet.106.112912
• 发表时间: 2007-02-01
• 期刊: JOURNAL OF PHARMACOLOGY AND EXPERIMENTAL THERAPEUTICS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Kobayashi, Kazuo;Kuroda, Junji;Himeno, Seiichiro
• 通讯作者: Himeno, Seiichiro

Characterization of gene expression profiles of metallothionein null cadmium-resistant cells.

空镉抗性细胞中金属硫蛋白基因表达谱的表征。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Health Science Vol.52 Number 3
• 作者: Fujishiro;H.;Okugaki;S.;Nagao;S.;Satoh;M.;Himeno;S.
• 通讯作者: S.

Mechanisms of Cadmium Transport in Mammalian Cells.

哺乳动物细胞中镉的转运机制。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biomed Res Trace Elements 17(4)
• 作者: Fujishiro;H.;Sakurai;T.;Himeno;S.
• 通讯作者: S.