オクラトキシンAは、HK-2細胞においてp53を介してG1およびG1/S期の細胞周期停止を引き起こす

Ochratoxin A causes cell cycle arrest in G1 and G1/S phases through p53 in HK-2 cells.

• Dilek Aşcı Çelik
• Nilgun Gurbuz
• Vehbi Atahan Toğay
• Nurten Özçelik

抄録

オクラトキシンA（OTA）は、アスペルギルス菌やペニシリウム菌によって生成される毒性代謝物です。人間や動物の組織に含まれるOTAは、私たちが日常的に生活の中で消費する多くの食品を汚染する可能性があります。それは特に腎臓に蓄積します。OTAは細胞周期停止を引き起こすことが知られていますが、その背景にある分子機構はまだ十分には解明されていません。我々は、ヒト近位尿細管上皮細胞HK-2において、OTAが細胞周期のG1-G1/S期に誘導する抑制応答の分子機構を解明することを目的とし、また、OTAを媒介とする細胞周期停止におけるp53の制御的役割を明らかにすることを目的とした。この目的のために、50nMコントロールsiRNAまたはp53 siRNAを72時間、OTAの非存在下でトランスフェクトしたHK-2細胞を用いて、サイクリンE1およびサイクリンD1のmRNA発現、サイクリンD1、Cdk4およびCdk2のタンパク質発現を、それぞれRT-PCRおよびウェスタンブロット解析を用いて評価した。その結果、10μMと25μMの異なる用量のOTAを24時間投与したHK-2細胞では、サイクリンD1とサイクリンE1のmRNA発現、サイクリンD1、Cdk4、Cdk2のタンパク質発現が抑制されることが明らかになった。しかし、p53のダウンレギュレーションにより、OTAを介してサイクリンD1、サイクリンE1のmRNA発現が増加し、サイクリンD1、Cdk4、Cdk2のタンパク質発現が増加することが明らかになった。以上のことから、OTAの細胞周期停止作用は、他の可能性のあるメカニズム以外にも、p53を媒介とするメカニズムを介して行われていることが強く示唆された。

Ochratoxin A (OTA) is a toxic metabolite produced by Aspergillus and Penicillium fungus. OTA found in the human and animal tissues can contaminate many foods that we daily consume in our lives. It accumulates especially in kidney. Although OTA is known to cause cell cycle arrest, the molecular mechanisms underlying this effect have not been fully understood, yet. We aimed to investigate the molecular details of OTA induced inhibitory response in G1 - G1/S phase of cell cycle and also the regulatory role of p53 in OTA mediated cell cycle arrest in human proximal tubule epithelial cells, HK-2. For this purpose, Cyclin E1 and Cyclin D1 mRNA expressions and Cyclin D1, Cdk4 and Cdk2 protein expressions were evaluated in HK-2 cells transfected with either 50 nM control siRNA or p53 siRNA for 72 h in the absence or presence of OTA using RT-PCR and Western blot analyses, respectively. Our findings showed that mRNA expressions of Cyclin D1 and Cyclin E1 and protein expressions of Cyclin D1, Cdk4 and Cdk2 were inhibited in HK-2 cells treated with two different doses of OTA, 10 μM and 25 μM, for 24 h. However, the downregulation of p53 led to enhance OTA-mediated increase in mRNA expressions of Cyclin D1 and Cyclin E1 and protein expressions of Cyclin D1, Cdk4 and Cdk2 compared to control siRNA transfected HK-2 cells. Our findings strongly suggest that the cell cycle arresting effect of OTA also performs via a p53 mediated mechanism besides other possible mechanisms.

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