タンパク質架橋化酵素の組織内活性の解析による生理機能解明

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申請者は動植物や微生物において多彩な生命現象に関与するタンパク質架橋化酵素である「トランスグルタミナーゼ」（TGase）に焦点を当てて研究を進めた。今回は8つあるアイソザイムのうち皮膚形成に関与するTGase 1に着目し、皮膚形成異常が見られる道化師様魚鱗癬の疾患モデルマウスの、胎生期から新生児における全身凍結切片を対象とし実験を行った。この疾患は脂質の膜輸送に関与することで皮膚バリア形成の大きな役割を担うABCA12の異常を原因とする。これまでに確立されてきたTGase 1に特異的な酵素活性を検出できる染色、及び免疫組織学的染色を行い、正常マウスと比較することで皮膚疾患とTGase 1 との関係を明らかにすることを目的とした。結果、皮膚の角質層において正常マウスと疾患モデルマウスで、活性を持つTGase 1の分布に大きな違いが観察され、新たな知見を得る事ができた。また、道化師様魚鱗癬について全身で網羅的に調べた報告はあまり無いため、TGase 1 についてのみ言及するのに留めず、HE染色により組織構造を観察し、皮膚構成タンパク質や細胞増殖因子、層板顆粒から分泌される脂質など、関与しうる因子の発現部位についても免疫組織学的染色を行い、この結果を正常なマウスの染色結果と比較することで各種関連因子と皮膚疾患との相互関係を明らかにした。他に、皮膚に限らず肺のⅡ型肺胞上皮細胞における、肺サーファクタントであるSP-Cの発現を調べることで、ABCA12欠損による肺胞への影響も調べた。これらの結果をもとに、さらなる分析考察を進めることで、疾患の機序解明や予防・治療法の開発、疾患の評価の指標として利用するなど、医学分野においても大きく貢献することを期待する。