システインプロテアースキャセプシンBは,放射線誘発の傍観者効果を媒介する
Yu Peng1, Man Zhang1, Lingjun Zheng2,3
1School of Life Sciences &Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
Nature
|July 21, 2017
まとめ
研究者達は 放射能が誘発する第一の傍観者効果 (RIBE) 因子として 分泌されるタンパク質 CPR-4 を特定した. この発見により 放射線の理解が進んでいます
科学分野:
- 分子生物学
- 放射線生物学
- 遺伝学
背景:
- 放射線誘発の傍観者効果 (RIBE) は,放射線を受けた細胞が放射線を受けていない細胞に影響を与え,ゲノム不安定と細胞運命を変化させる.
- 放射線安全性や治療への影響にもかかわらず,RIBEsを媒介する分子因子とそのメカニズムはほとんど不明のままです.
- RIBEsを理解することは,放射線保護戦略を開発し,放射線療法の有効性を最適化するために不可欠です.
研究 の 目的:
- モデル生物における放射線誘発の傍観者効果 (RIBE) に起因する分子因子を特定する.
- RIBE因子が放射線を受けていない細胞や組織に作用するメカニズムを解明する.
- RIBE因子の活性を調節する特定の遺伝子とシグナル伝達経路の役割を調査する.
主な方法:
- 放射能による傍観者効果を研究するためのモデルシステムとして Caenorhabditis elegans を利用した.
- 分泌されたRIBE因子を特定するために生化学的測定法と条件付け媒体の実験を使用した.
- 遺伝的アプローチを用いて特定の遺伝子 (例えば,CPR-4,CEP-1,DAF-2) の関与と,その調節的役割を調査した.
主要な成果:
- 最初のネマトードRIBE因子として,キャセプシンBのホモログであるシステインプロテアースCPR-4を特定した.
- 放射線を受けた動物から分泌されるCPR-4は細胞死を阻害し,放射線を受けていない受容者の胚死亡率を増加させることが実証された.
- CPR-4は放射線を受けていない組織における遠隔ストレス反応を媒介し,その活動はCEP- 1とDAF- 2のシグナル伝達によって調節される.
結論:
- CPR-4は,C. elegansにおける放射線誘発の傍観者効果を媒介する重要な分泌因子である.
- この研究は,CPR-4,CEP-1,DAF-2を含む細胞間放射線シグナル伝達のための新しいメカニズムを明らかにしています.
- この研究は,RIBEのメカニズムに関する重要な洞察を提供し,追加の要因と治療目標の特定への道を開きます.
関連する概念動画
01:35Mutations
44.8K
Mutations are changes in the sequence of DNA. These changes can occur spontaneously or they can be induced by exposure to environmental factors. Mutations can be characterized in a number of different ways: whether and how they alter the amino acid sequence of the protein, whether they occur over a small or large area of DNA, and whether they occur in somatic cells or germline cells.
Chromosomal Alterations Are Large-Scale Mutations
While point mutations are changes in a single nucleotide in...
Chromosomal Alterations Are Large-Scale Mutations
While point mutations are changes in a single nucleotide in...
44.8K
01:39Mutations
95.0K
Overview
95.0K
01:08Nucleotide Excision Repair
41.2K
Overview
41.2K
01:38Nucleotide Excision Repair
5.4K
DNA Distortion and Damage
Cells are regularly exposed to mutagens—factors in the environment that can damage DNA and generate mutations. UV radiation is one of the most common mutagens and is estimated to introduce a significant number of changes in DNA. These include bends or kinks in the structure, which can block DNA replication or transcription. If these errors are not fixed, the damage can cause mutations, which in turn can result in cancer or disease depending on which sequences are...
Cells are regularly exposed to mutagens—factors in the environment that can damage DNA and generate mutations. UV radiation is one of the most common mutagens and is estimated to introduce a significant number of changes in DNA. These include bends or kinks in the structure, which can block DNA replication or transcription. If these errors are not fixed, the damage can cause mutations, which in turn can result in cancer or disease depending on which sequences are...
5.4K
02:59Biological Effects of Radiation
18.4K
All radioactive nuclides emit high-energy particles or electromagnetic waves. When this radiation encounters living cells, it can cause heating, break chemical bonds, or ionize molecules. The most serious biological damage results when these radioactive emissions fragment or ionize molecules. For example, α and β particles emitted from nuclear decay reactions possess much higher energies than ordinary chemical bond energies. When these particles strike and penetrate matter, they...
18.4K
01:18Other Unique Bacteria
504
Magnetic bacteria exhibit a directed movement called magnetotaxis, driven by structures called magnetosomes. These magnetosomes consist of chains of magnetic particles made of either magnetite (Fe₃O₄) or greigite (Fe₃S₄) and are organized in a linear conformation by a protein scaffold within invaginations of the cell membrane. The bacteria align along the north–south magnetic field lines, much like a compass needle. They are typically microaerophilic or anaerobic...
504