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細胞死と疾患

神経変性疾患とがんにおける、アポトーシス、オートファジー、ネクロプトーシスの研究

CSTの科学者は、神経変性と腫瘍の進行中の研究をサポートする、関連するアプリケーションのための重要な標的に対する新規の抗体を開発し検証しています。

神経変性疾患

アルツハイマー病 (AD)、パーキンソン病 (PD)、ハンチントン病 (HD) などの神経変性疾患は、神経機能の喪失と細胞死によって特徴づけられます。これらの分野では、疾患の進行に対するプログラムされた細胞死のシグナル伝達経路の寄与を理解することが中心的な目標です。

アポトーシス

アポトーシスは、酸化ストレスの結果として、細胞表面のデスレセプターやミトコンドリア機能障害を介して引き起こされることがあります。細胞外アミロイド斑と細胞内β-Amyloidは、シナプス前とシナプス後の両方のアポトーシスシグナル伝達の活性化につながる可能性があります。神経変性疾患では、アポトーシス促進性の多くの特性が上昇しています。1

9661 IHC-P Mouse

Cleaved Caspase-3 (Asp175) Antibody #9661: パラフィン包埋マウス胚をコントロールペプチド (左) あるいはCleaved Caspase-3 (Asp175) Blocking Peptide #1050 (右) と事前にインキュベートし、#9661を用いて免疫組織化学染色で解析しました。

94885 IF-IC

Cleaved PARP (Asp214) (D6X6X) Rabbit mAb (Rodent Specific) #94885: 未処理コントロール (左、ネガティブ) あるいはStaurosporine #9953 1 μMを3時間処理 (右、ポジティブ) したNeuro-2a細胞を、Cleaved PARP (Asp214) (D6X6X) Rabbit mAb (Rodent Specific) (緑) を用いて免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察しました。アクチンフィラメントを554DyLight™ Phalloidin #13054 (赤) で染色しています。DRAQ5® #4084を用いてDNAを染色し、青の疑似カラーで示しました。

オートファジー

SQSTM1/p62ファミリータンパク質、PINK1 (PTEN-induced putative kinase)、Parkinなどのオートファジーパスウェイの変異は、パーキンソン病などの神経変性疾患に関連しています。アルツハイマー病関連のTREM2変異を持つ患者の組織とTREM2ノックアウトマウスではLC3陽性ミクログリアの増加が観察され、アルツハイマー病の病因にTREM2依存性オートファジーの障害が寄与する可能性が示唆されます。2

88588 IF-IC

SQSTM1/p62 (D5L7G) Mouse mAb #88588: 未処理コントロール (左) あるいはChloroquine 50 μMで一晩処理 (右) したHeLa細胞を、SQSTM1/p62 (D5L7G) Mouse mAb (緑) を用いて免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察しました。DRAQ5® #4084を用いてDNAを染色し、青の疑似カラーで示しました。

83506 IF-IC

LC3B (E5Q2K) Mouse mAb #83506: MIA PaCa-2細胞 (上段) と、C2C12細胞 (下段) の未処理 (左)、EBSSによる2時間の栄養飢餓 (中央)、Chloroquine50 μMで24時間処理 (右) を、LC3B (E5Q2K) Mouse mAb (緑) およびβ-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457 (赤) を用いて免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察しました。Hoechst 33342 #4082を用いてDNAを染色し、青の疑似カラーで示しました。

ネクロプトーシス

ネクロプトーシスは、ストレスや炎症によって引き起こされるプログラム細胞死の1つで、アルツハイマー病、多発性硬化症 (MS)、筋萎縮性側索硬化症 (ALS) で活性化されることが分かっています。RIPK1 (receptor-interacting protein kinase 1) とRIPK3を含むネクロソーム複合体の活性化と集合は、MLKL (mixed-lineage kinase domain-like) のリン酸化とオリゴマー化を引き起こし、続いて脂質過酸化、カチオン流入、そして最終的に細胞死が起こります。3

93654 IF-IC

Phospho-RIP3 (Ser227) (D6W2T) Rabbit mAb #93654: 未処理コントロール (左)、Z-VAD 20 µMで30分間前処理した後SM-164 100 nMおよびHuman Tumor Necrosis Factor-α (hTNF-α) #8902 20 ng/mLで6時間処理 (中央)、Z-VADで前処理した後SM-164、hTNF-α、プロセシング済みλ-ホスファターゼで処理 (右) したHT-29細胞を、#93654 (緑) を用いて免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察しました。DRAQ5® #4084を用いてDNAを染色し、青の疑似カラーで示しました。

 

がん

プログラムされた細胞死を回避する能力は、がん細胞の特性の1つです。悪性細胞がこの細胞機能を逃れるために使用するメカニズムを理解することは、がんの進行に関する理解を深め、潜在的な治療標的を提供します。

アポトーシス

細胞分裂と細胞死のバランスが失われると、アポトーシスの調節異常が腫瘍形成を促進します。アポトーシスの減少は腫瘍の成長を増加させますが、これは、抗アポトーシスに対するアポトーシス促進タンパク質であるBcl-2ファミリーの増加、p53のような腫瘍抑制遺伝子の不活性化、カスパーゼ阻害タンパク質の上方制御がある場合に起こる可能性があります。さらに、CD95のようなデスレセプターシグナル伝達経路タンパク質の発現の低下あるいは不活性化変異は、悪性細胞のアポトーシスを減少させる可能性があります。4

2526 IHC

Phospho-p53 (Ser33) Antibody #2526: パラフィン包埋ヒト乳がんを、Phospho-p53 (Ser33) Antibodyを用いて、免疫組織化学染色で解析しました。

15071 IHC

Bcl-2 (124) Mouse mAb #15071: パラフィン包埋RL-7細胞ペレット (ポジティブ、左) あるいはHT-29細胞ペレット (ネガティブ、右) を、Bcl-2 (124) Mouse mAbを用いて、免疫組織化学染色で解析しました。

9664 IF-IC

Cleaved Caspase-3 (Asp175) (5A1E) Rabbit mAb #9664: 未処理コントロール (左) あるいはStaurosporine #9953で処理 (右) したHT-29細胞を、Cleaved Caspase-3 (Asp175) (5A1E) Rabbit mAb #9664 (緑) を用いて免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察しました。アクチンフィラメントをAlexa Fluor® 555 phalloidin (赤) で染色しています。DRAQ5® #4084を用いてDNAを染色し、青の疑似カラーで示しました。

 

オートファジー

オートファジーは、腫瘍形成にて二重の役割を持つと考えられています。Beclin-1、UVRAG、SQSTM1/p62、BNIP3など、いくつかのオートファジー促進遺伝子は腫瘍抑制遺伝子として機能することがわかっています。オートファジー活性の阻害は、病原体の除去の喪失と損傷したオルガネラを通じて、腫瘍の進行を促進する可能性があります。対照的に、オートファジーは栄養飢餓状態になったがん細胞の生存を可能にすることによって、発がんを促進すると考えられています。オートファジーを標的とする薬剤は、現在、がんの治療戦略において評価されています。5,6

14202 WBの図2

Phospho-ULK1 (Ser757) (D7O6U) Rabbit mAb #14202: A172細胞からの抽出物を、未処理 (-) あるいはmTOR阻害剤であるTorin-1 250 nMで5時間、Torin-2 250 nMで5時間、INK128 250 nMで5時間処理し、Phospho-ULK1 (Ser757) (D7O6U) Rabbit mAb (上) およびULK1 (D8H5) Rabbit mAb #8054 (下) を用いて、ウェスタンブロッティングにより解析しました。

23214 IHC

SQSTM1/p62 (D6M5X) Rabbit mAb (Rodent Specific) #23214: パラフィン包埋MEF野生型細胞ペレット (左、ポジティブ) あるいはMEF SQSTM1/p62 KO細胞ペレット (右、ネガティブ) を、SQSTM1/p62 (D6M5X) Rabbit mAb (Rodent Specific) を用いて、免疫組織化学染色で解析しました。MEF SQSTM1/p62 KO細胞は、ハーバード大学医学大学院のJunying Yuan博士のご厚意により提供いただきました。

ネクロプトーシス

ネクロプトーシスは、がんにおいて複数の役割を果たすと考えられています。腫瘍微小環境の非形質転換細胞の炎症を促進することにより、転移を促進すると考えられています。壊死細胞は、抗腫瘍免疫の活性化に必要なクロスプライミングのための抗原と炎症刺激も提供します。RIPK3、CYLD、MLKLなどネクロプトーシスを仲介するタンパク質は、急性骨髄性白血病、乳がん、子宮頸がんに限らず、様々なタイプのがんで、一般に下方制御されます。7

93654 IF-IC

Phospho-RIP3 (Ser227) (D6W2T) Rabbit mAb #93654: 未処理コントロール (左)、Z-VAD 20 µMで30分間前処理した後SM-164 100 nMおよびHuman Tumor Necrosis Factor-α (hTNF-α) #8902 20 ng/mLで6時間処理 (中央)、Z-VADで前処理した後SM-164、hTNF-α、プロセシング済みλ-ホスファターゼで処理 (右) したHT-29細胞を、Phospho-RIPK3 (Ser227) (D6W2T) Rabbit mAb (緑) を用いて免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察しました。DRAQ5® #4084を用いてDNAを染色し、青の疑似カラーで示しました。

 

参考文献

  1. Radi E, et al. (2014) J Alzheimers Dis. 42, S125-52.
  2. Ulland TK, et al (2017) Cell. 170, 649-663.e13.
  3. Sun L, et al (2012) Cell. 148, 213-27.
  4. Wong RS, et al. (2011) J Exp Clin Cancer Res. 30(1), 87.
  5. Levine B, Yuan J. (2005) J Clin Invest. 115, 2679-2688.
  6. Galluzzi L, et al. (2015) EMBO J. 34(7), 856-880.
  7. Najafov A, et al. (2017) Trends Cancer. 3(4), 294-301.

主な細胞死マーカー

アポトーシスマーカー

AIF
Phospho-Bad
Bax
Phospho-Bcl-2
Bcl-2
Bcl-xL
Bim
c-Myc
Cleaved Caspase-1
Cleaved Caspase-3
Caspase-3
Cleaved Caspase-8
Caspase-8
Cleaved Caspase-9
Caspase-9
Cytochrome c
Mcl-1
P75NTR
Cleaved PARP
PARP
Puma
SQSTM1/p62
Survivin

オートファジーマーカー

Atg12
Atg5
Atg7
Phospho-Beclin-1
Beclin-1
BNIP3L/Nix
LC3A/B
Optineurin
SQSTM1/p62
Phospho-Ubiquitin
ULK1
Phospho-ULK1

ネクロプトーシスマーカー

Phospho-MLKL
Phospho-RIP
RIP
Phospho-RIP3
RIP3
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