Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

ASK1 / JNK / P38 / アポトーシス / p38 / MAPキナーゼ / Traf / Daxx

アポトーシスのシグナル伝達機構は、最終的な細胞死の実行機構としてのシステインプロテアーゼの解析を中心に研究が進められているが、アポトーシスの誘導シグナルについては不明な点が多い。われわれは、ASK1-MAPキナーゼ系の活性制御機構ならびにASK1誘導性アポトーシスの分子機構の解明を中心に研究を行なった。前年度までの研究成果からASK1活性制御機構の分子機構として、チオレドキシンならびにTRAF2がそれぞれASK1の活性抑制因子ならびに活性化因子として機能していることが明らかになっていた。本年度は両者の相対関係を検討した結果、TNF-TRAF2系によるASK1の活性化機構ではTRAF2とASK1の結合に先行してチオレドキシンの不活化ならびにASK1からの解離が誘導されることが明らかになった。また、ASK1によって誘導されるアポトーシスの過程では、ASK1によって活性化されたJNKによるBcl-2のリン酸化が重要な役割を果たしていることが明らかにされた。さらに構成的活性化型ASK1を用いた実験等により、細胞内でのASK1の活性化はアポトーシスのみならず、ASK1の活性化の程度に応じて細胞分化を誘導しうることが明らかになった。さらにASK1による細胞分化誘導は主にp38が活性化されることによるものであることが示唆された。われわれは本年度の研究成果として、TNFがASK1-MAPキナーゼ系の活性化に至る分子機構を明らかにした。またASK1が強く活性化されるとASK1-JNK系がBcl-2のリン酸化を介してアポトーシスを誘導するのに対し、ASK1-p38系は少なくとも一部の細胞で分化誘導に働くことが明らかになり、分化と死のシグナル伝達の連続性が示唆された。

ASKl / アポトーシス / MAPキナーゼ / Traf / Daxx / ASK1 / 口腔組織 / 発生

本研究はASK1(Apoptosis Signal-regulating Kinase 1)のアポトーシスシグナル伝達機構の解析を通して、顎顔面口腔発生過程でのプログラム細胞死と形態形成機構の総合的理解を得ることを目的としており、本年度は特にASK1結合蛋白質によるASK1活性化機構の解析を進めた。
(1) ASK1抑制性制御分子としてのチオレドキシンの同定 : ASK1活性化の分子機構を明らかにする目的で、酵母two-hybridシステムを用いASK1結合タンパク質の解析を行ったところ、酸化還元(レドックス)タンパク質、チオレドキシン(Trx)がASK1のN末端に直接結合することを見いだし、チオレドキシンがASK1の特異的抑制因子として活性酸素種によるASK1活性化を介したアポトーシスにおける負の制御機構に寄与していることを明らかにした。
(2) ASK1活性化制御分子としてのTRAF2の同定 : TNFのシグナル伝達分子であるTRAF2の直接的なエフェクター分子としてのASK1の可能性について検討を行なったところ、TRAF2はASK1に結合するとともにASK1を活性化し、TNFシグナル伝達におけるJNK pathwayにおいてTRAF2-ASK1経路がたいへん重要な位置を占めることが明らかにされた。
(3) ASK1活性化制御分子としてのDaxxの同定 : Fasからのシグナル伝達分子DaxxとASK1の関連性について検討したところ、DaxxはASK1に結合するとともにASK1を活性化し、Fasシグナル伝達におけるJNK pathwayにおいてDaxx-ASK1経路が生理的役割を持つことが明らかにされた。
以上のように本年度はASK1活性制御分子メカニズムとしてひとつの抑制因子とふたつの活性化因子の同定に成功した。今後はこれらの分子機構を介したシグナル伝達が顎顔面口腔発生過程でのプログラム細胞死にどのように関わっているかを生体内で明らかにする必要がある。

【研究分担者】
斉藤正夫	東京医科歯科大学	歯学部・日本学術振興会	特別研究員
武田弘資	東京医科歯科大学	歯学部	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
斉藤正夫	東京医科歯科大学	歯学部・日本学術振興会	特別研究員
武田弘資	生化学部	嘱託研究員