台湾A誘発細胞死におけるJNKおよびP38 MAPKの役割

目的：リグナン化合物の台湾Aは、ヒト癌細胞の細胞毒性です。タイワニンAは、以前に微小管を損傷し、有糸分裂停止を誘発し、癌細胞のアポトーシスを引き起こすことが示されています。現在の研究の目標は、台湾Aを介したアポトーシスに関与している細胞内シグナル伝達経路を特定することです。 主な方法：台湾A治療後のHEPG2細胞における3つのマイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）、細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK）、P38およびC-Jun N末端キナーゼ（JNK）の活性化を調べました。台湾A誘発性アポトーシスにおけるMAPK活性化の役割は、ウエスタンブロッティング、特定のMAPK阻害剤と組み合わせたカスパーゼ活性アッセイ、およびJNKをノックダウンするためのshRNA処理を使用して調べました。 重要な調査結果：Taiwanin Aは、3つのマップすべて（ERK、P38、JNK）を活性化しました。細胞毒性は、P38 MAPK阻害剤SB203580およびJNK阻害剤SP600125によってブロックされましたが、ERK阻害剤PD98059によってはブロックされませんでした。SB203580とSP600125の組み合わせ治療は、カイワニンA細胞毒性の阻害に対する影響の増加を示し、JNKとP38の両方が台湾A誘発アポトーシスで役割を果たすことを示唆しています。p38活性の阻害は、SER15での台湾A誘導p53リン酸化を減少させました。タイワニンA活性化P38およびP53の直接的な相互作用は、免疫沈降によって実証されました。さらに、SP600125によるJNKの阻害またはJNK足場タンパク質JIP2のサイレンシングは、Bcl-2のリン酸化を減少させ、抗アポトーシス経路を促進するのに役立つ可能性があります。 重要性：2つの異なるアポトーシス経路、p38-P53およびJNK-BCl-2経路が抗微小管化合物のタイワニンAによって引き起こされたことを初めて実証しました。

AIM: The lignan compound Taiwanin A is cytotoxic for human cancer cells. Taiwanin A has been previously shown to damage microtubules, induce mitotic arrest and cause apoptosis in cancer cells. The goal of the current study is to identify intracellular signaling pathways that are involved in Taiwanin A-mediated apoptosis. MAIN METHODS: We examined the activation of three mitogen-activated protein kinases (MAPKs), extracellular signal-regulated kinase (ERK), p38 and c-Jun N-terminal kinase (JNK), in HepG2 cells after Taiwanin A treatment. The role of MAPK activation in Taiwanin A-induced apoptosis was examined using Western blotting, caspase activity assays combined with specific MAPK inhibitors and shRNA treatment to knockdown JNK. KEY FINDINGS: Taiwanin A activated all three MAPKs (ERK, p38 and JNK). Cytotoxicity was blocked by the p38 MAPK inhibitor SB203580 and the JNK inhibitor SP600125 but not by the ERK inhibitor PD98059. A combined treatment of SB203580 and SP600125 showed increased effects on the inhibition of Taiwanin A cytotoxicity, suggesting that both JNK and p38 play a role in Taiwanin A-induced apoptosis. Inhibition of p38 activity reduced Taiwanin A-induced p53 phosphorylation on Ser15. Direct interaction of Taiwanin A-activated p38 and p53 was demonstrated by immunoprecipitation. In addition, inhibition of JNK by SP600125 or silencing of the JNK scaffold protein JIP2 reduced phosphorylation of Bcl-2, which may help to promote anti-apoptotic pathways. SIGNIFICANCE: We demonstrated for the first time that two distinct apoptotic pathways, the p38-p53 and JNK-Bcl-2 pathways, were triggered by the anti-microtubule compound Taiwanin A.