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ポリADP-リボシル化修飾反応は、タンパク質の翻訳後修飾反応のひとつであり、poly(ADP-ribose)polymerase（PARP）が産生するpoly(ADP-ribose)（PAR）が標的タンパク質に共有的もしくは非共有的に結合する。修飾を受けたタンパク質は、活性および局在が変化し、生理的役割が変化する。PARP1は、核に局在し、ヒストンをはじめとする核タンパク質をポリADP-リボシル化修飾する。一方、poly(ADPribose)glycohydrolase（PARG）は、標的タンパク質上に形成されたPAR を加水分解することで、ポリADP-リボシル化修飾反応を終結する。PARP1およびPARG によって形成されるポリADP-リボシル化修飾反応のサイクルは、DNA の修復や染色体の安定性に重要な働きを持つ。しかしながら、細胞分裂期におけるこれらのタンパク質の発現および細胞内局在については明らかになっていない。そこで、本研究では、ヒト子宮頸がん細胞株HeLa 細胞におけるPARP1およびPARG、PAR の細胞周期による細胞内局在および発現量の変化ついて検討した。 HeLa 細胞においてPARP1およびPARG は細胞分裂期に核から細胞質へ移行するとともに発現量が減少した。それに伴い、核におけるPAR の発現が減少した。加えて、細胞分裂期におけるPARP1およびPARG の減少は、転写が抑制されたことが起因となることを明らかにした。以上の結果より、細胞分裂期においてPARP1の発現および核での局在を減少させることで、核におけるポリADP-リボシル化修飾反応を抑制し染色体を不安定化させ細胞分裂を促進していることが示唆された。Poly(ADP-ribosyl)ation modification is a post-translational modification of proteins in which poly(ADP-ribose) (PAR) produced by poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) binds covalently or non-covalently to target proteins. The modified protein changes its activity and localization, which exerts its physiological function. PARP1 localizes to the nucleus and modifies nuclear proteins such as histones by poly(ADP-ribosyl)ation. Poly(ADP-ribose) glycohydrolase (PARG) terminates the poly(ADP-ribosyl)ation modification reaction by hydrolyzing PAR formed on the target protein. The poly(ADP-ribosyl)ation-modification cycle formed by PARP1 and PARG is important for DNA repair and chromosome stability. However, the expression and subcellular localization of these proteins during mitosis are not well understood. In this study, we investigated the subcellular localization and expression of PARP1, PARG and PAR in human cervical carcinoma cell line, HeLa cells, during the cell cycle.In HeLa cells, the expression levels of PARP1 and PARG decreased with the translocation from the nucleus to the cytoplasm during cell division. Accordingly, the expression of PAR in the nucleus was reduced. The decrease in PARP1 and PARG during mitosis was attributed to repressed transcription. These results indicate that decreasing PARP1 expression and localization in the nucleus during mitosis leads to the suppression of poly(ADP-ribosyl)ation modification reactions in the nucleus, which decreases chromosome stability and promotes cell division., 論文

アセチルコリン（ACh）は、免疫細胞の増殖や分化、サイトカインの放出などの免疫機能を調節している。マクロファージ（Mφ）は、白血球細胞のひとつに分類され、自然免疫と獲得免疫の両方に関与している。さらに、Mφは、病原体の感染や生体組織からのシグナルや環境ストレスによって活性化し、炎症性サイトカイン腫瘍壊死因子-α（TNF-α）などの種々の生理活性物質を産生し、多くの炎症性疾患を始めとする様々な疾患の病態形成に深く関わっている。Mφには、ムスカリン性およびニコチン性アセチルコリン受容体（mAChR およびnAChR）が発現している。Mφ上のα7型nAChR は、TNF-αの遊離抑制や抗原提示機能の調節に関与していることが報告されている。本研究では、MφにおけるAChR の役割を明らかにしていく目的で、Mφの活性化がAChR の遺伝子発現に及ぼす影響を検討した。さらに、Mφの炎症性遺伝子発現制御機構におけるAChR の生理的役割を検討した。マウス腹腔Mφ細胞をMφモデルとして使用した。Mφ細胞において、Toll-like receptor4（TLR4）アゴニストのlipopolysaccharide（LPS）による活性化は、M１－M５サブタイプmAChR mRNA、およびα4、α7、β2サブユニットnAChR mRNA の発現を減少させた。Mφ細胞において、LPS は、COX-2 mRNA の発現を増大させた。nAChR の活性化は、LPS によるCOX-2 mRNA 発現の増大を抑制したが、mAChR の活性化はLPS によるCOX-2 mRNA発現の増大には影響しなかった。α7ノックアウトマウスのMφ細胞において、nAChR の活性化は、LPSによるCOX-2 mRNA 発現の増大を抑制しなかった。以上の結果より、Mφの活性化によりmAChR およびnAChR の発現が減少することが明らかとなった。さらに、Mφ細胞におけるCOX-2の発現制御機構において、TLR4を介したMφの活性化によるCOX-2 mRNA の発現増大は、α7 nAChR を介した機構によって抑制されることが示唆された。Acetylcholine (ACh) regulates immune functions such as proliferation and differentiation of immune cells and release of cytokines. Macrophages (Mφ) are classified as one of white blood cells and are involved in both innate immunity and adaptive immunity. Furthermore, Mφ is activated by signals of pathogens, signals from living tissues and environmental stress, and produces various physiologically active substances such as the inflammatory cytokine tumor necrosis factor-α (TNF-α), resulting in many inflammatory diseases. It is deeply involved in the pathogenesis of various diseases such as. Muscarinic and nicotinic acetylcholine receptors (mAChR and nAChR) are expressed in Mφ. It has been reported that α7-type nAChR on Mφ is involved in the suppression of TNF-α release and the regulation of antigen presenting function. In this study, we investigated the effect of Mφ activation on AChR gene expression in order to clarify the role of AChR in Mφ. Furthermore, we investigated the physiological role of AChR in the regulation of Mφ inflammatory gene expression. Mouse peritoneal Mφ cells were used as the Mφ model. In Mφ cells, activation of Toll-like receptor4 (TLR4) agonist by lipopolysaccharide (LPS) decreased the expression of M1-M5 subtype mAChR mRNA and α4, α7, β2 subunit nAChR mRNA. In Mφ cells, LPS increased the expression of COX-2 mRNA. nAChR activation suppressed the LPS-induced increase in COX-2 mRNA expression, whereas mAChR activation did not affect LPS-induced increase in COX-2 mRNA expression. In Mφ cells of α7 knockout mice, activation of α7 nAChR did not suppress the increase of COX-2 mRNA expression by LPS. From the above results, it became clear that the expression of mAChR and nAChR is decreased by the activation of Mφ. Furthermore, it was suggested that the increase in COX-2 mRNA expression due to TLR4-mediated activation of Mφ was suppressed by the mechanism mediated by α7 nAChR in the control mechanism of COX-2 expression in Mφ cells., 論文

T細胞にはムスカリン性およびニコチン性アセチルコリン受容体（mAChRおよびnAChR）が発現している。T細胞のAChRは、細胞傷害性の増強、細胞分裂の促進、細胞内cGMP濃度の上昇などの生理的役割を担っている。本研究では、T細胞の活性化がAChRの遺伝子発現に及ぼす影響および発現調節メカニズムを検討した。マウス脾臓細胞あるいは脾臓細胞から単離したCD4陽性T細胞において、2 日間の抗CD3/CD28抗体刺激は、M1-M5 mAChR mRNAおよびα4、α7、β2 nAChR mRNAの発現を減少させた。この減少作用には、nuclear factor-κBが関与していることが明らかとなった。さらに、2 日間の抗CD3/CD28抗体刺激は、mAChRあるいはnAChRの活性化による細胞内Ca2＋濃度上昇を抑制した。以上の結果より、T細胞の活性化は受容体発現を減少させることによりAChに対する反応性を低下させることが明らかとなった。すなわち、T細胞の活性化は、mAChRおよびnAChRを介した細胞障害性の増強や細胞分裂促進などの生理作用を低下させる可能性が示唆された。Muscarinic and nicotinic acetylcholine receptors（mAChR and nAChR）are expressed in immune cells including T cells. AChR of T cells plays physiological roles such as the enhancement of cytotoxicity, the promotion of cell division, the elevation of intracellular cGMP concentration. In this study, the effect of T cell activation on the expression of AChR and the mechanism of its expression were examined. In CD4-positive T cells or CD4-negative cells isolated from mouse spleen cells, anti-CD3/CD28 antibody stimulation for 2 days reduced the expression of M1-M5 mAChR mRNAs and α4, α7, β 2 nAChR mRNAs. It was revealed that nuclear factor-κB is involved in this decreasing action. Furthermore,stimulation of intracellular Ca2＋ concentration by activation of mAChR or nAChR was suppressed by stimulation with anti-CD3/CD28 antibody for 2 days. From the above results, it was revealed that activation of T cells reduces the reactivity to ACh by decreasing AChR expression. That is, it was suggested that differentiation of T cells may decrease physiological effects such as enhancement of cytotoxicity and promotion of cell division via mAChR and nAChR., 論文

アセチルコリン（ACh）は、最も古くから知られている神経伝達物質である。しかしながら、AChはリンパ系細胞でも産生され、種々のサイトカイン産生やナィーブT細胞の分化に影響を及ぼして免疫機能調節に関与していることが明らかになっている。ナマコ（sea cucumber）由来の抽出成分IJ-337には、サイトカイン産生抑制作用、神経性疼痛抑制作用や糖尿病性知覚異常改善作用などがあることが報告されている。本研究では、IJ-337のTリンパ球機能およびTリンパ球コリン作動系活性に及ぼす影響について検討した。T細胞のモデルとしてヒトT細胞系白血病細胞株MOLT-3を用いた。IJ-337は、MOLT-3細胞における転写調節因子c-fos遺伝子発現を抑制した。さらに、IJ-337は、インターロイキン-2 (IL-2) タンパク質産生量を減少させた。しかしながら、IJ-337はTリンパ球コリン作動系活性には影響を及ぼさなかった。IJ-337はMOLT-3細胞の増殖を抑制した。以上の結果より、IJ-337はコリン作動系には影響を与えることなく，T細胞機能を抑制して免疫活性を抑制する可能性が示唆された。Acetylcholine (ACh) is the oldest known neurotransmitter. However, ACh is also present in lymphoid cells, and it has been clarified that it is involved in the regulation of immune function through regulation of various cytokine expression and differentiation of naive T cells. It has been reported that extractive component, IJ - 337 derived from sea cucumber has an inhibitory effect on cytokine expression, anti-diabetic action and anti-inflammatory action. In this study, we investigated the effect of IJ-337 on T lymphocyte function and T lymphocyte cholinergic system activity. A human T cell lineage leukemia cell line MOLT-3 was used as a model of T cells. IJ-337 suppressed transcription regulatory factor c-fos gene expression in MOLT-3 cells. In addition, IJ-337 decreased interleukin-2 (IL-2) protein production. However, IJ-337 did not affect T lymphocyte cholinergic system activity. IJ-337 suppressed proliferation of MOLT-3 cells. Theseresults suggested that IJ-337 could suppress immune activity by suppressing T cell function, regardless of T lymphocyte cholinergic system., 論文