LAT1/CD98を介する細胞成長シグナルの分子機構の解明

• Project/Area Number: 10J40082
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 西中 由美子 大阪大学, 医学研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: アミノ酸トランスポーター / 癌細胞 / タンパク質相互作用 / 細胞成長 / LC-MS/MS / タンパク質間相互作用 / シグナル / mTOR

Research Abstract

LAT1(L-type amino acid transporter1)は大型中性アミノ酸をNa+非依存的に輸送する癌細胞特異的アミノ酸トランスポーターであり、1回膜貫通型糖タンパク質である補助サブユニット(CD98hc/4F2hc)とジスルフィド結合を介して複合体を形成することで細胞膜に局在し機能発現する。
CD98hcは発生初期や腫瘍細胞に高発現するとの報告があり、アミノ酸トランスポーターの補助因子としてだけでなく多機能性タンパク質として癌細胞増殖シグナルに関与していると考えられる。本研究では、細胞膜に存在するCD98hcが、細胞増殖に関わるシグナル分子の上流に位置し細胞外から細胞膜を経由した細胞内への情報伝達によって細胞の成長・増殖を制御している可能性を検証するため、LAT1/CD98hcと相互作用する分子群の同定を試みた。ヒト膀胱癌細胞株T24の細胞溶解液を試料として1)CD98hc-N末端領域GSTプルダウン法あるいは2)CD98hc特異的モノクローナル抗体を用いた免疫沈降法によって共沈降してきたタンパク質を、我々の研究室で改良したLC-MS/MS法により解析しCD98hcと結合する候補分子群を同定した。同定された分子の中には、LAT1などCD98hc軽鎖として知られる分子群(xCT、ASCT2)や既知の相互作用分子(インテグリン、CD147、GLUT1等)が含まれており、従来難しいとされてきた膜タンパク質のプロテオミクス解析が我々の方法により確実に解析できていると考えられた。既知分子以外に同定されたタンパク質には、刺激に応答して細胞増殖シグナルを発動する分子やT細胞活性化に関わる分子、その詳細な機能は未知であるものの癌化に伴って発現増強する分子などが含まれており、LATI/CD98hcを中心とする細胞増殖シグナル伝達機構の解明に大きく前進したと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Establishment of Stable Cell Lines With High Expression of Heterodimers of Human 4F2hc and Human Amino Acid Transporter LAT1 or LAT2 and Delineation of Their Differential Interaction With <I>&alpha;</I>-Alkyl Moieties (2012)
  • Author(s): Narakorn Khunweeraphong
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences Volume: 119 Issue: 4 Pages: 368-380
  • DOI: 10.1254/jphs.12124FP
  • NAID: 10031071638
  • ISSN: 1347-8613, 1347-8648
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Kinetic analysis of 3F-L-a-methyltyrosine (FAMT) transport by L-type amino acid transporter 1 (2013)
  • Author(s): Ling Wei
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡)
  • Year and Date: 2013-03-23
• [Presentation] Boronophenylalanine ; a rational carrier for 10B for BNCT, is transported by both LAT1 and LAT2 (2013)
  • Author(s): Printip Wongthai
  • Organizer: 第86回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡)
  • Year and Date: 2013-03-23
• [Presentation] アミノ酸トランスポーターLAT1阻害によるがん細胞増殖抑制 (2012)
  • Author(s): 西中由美子
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡)
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] 質量分析計と再構成プロテオリポソームを用いた新規トフンスポーター複合体の解析-腎尿細管に残された第二のシスチントランスポーターの分子同定 (2012)
  • Author(s): 永森收志
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡)
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] Functional coupling between a Na^<+->dependent anion transporter SMCT2 and a urate-anion exchanger URAT1 through a scaffold protein PDZK1 (2012)
  • Author(s): Shushi Nagamori
  • Organizer: Gordon Research Conferences, Membrane Transport Proteins
  • Place of Presentation: Les Diablerets, Switzerland
• [Presentation] 足場タンパク質PDZK1上におけるNa^+依存アニオン輸送体SMCT2と尿酸-アニオン交換体URAT1の機能共役 (2011)
  • Author(s): 永森牧志、梅村康浩、Pattama Wiriyasermkul、中込咲綾、西中由美子, 他三名、金井好克
  • Organizer: 2011年度生理研研究会上皮細胞の恒常性維持機構におけるイオン・物質輸送の新しい分子生理
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] Functional coupling of a Na^+-dependent anion transporter and a urate-anion exchanger through a scaffold protein (2011)
  • Author(s): Nagamori S, Umemura Y, Wiriyasermkul P, Nakagomi S, Nishinaka Y, Takafuji K, Ohgaki R, Kanai Y
  • Organizer: 第84回日本生化学会大会シンポジウム「生体膜エネルギー変換装置の超分子科学」
  • Place of Presentation: 京都(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] アミノ酸トランスポーターLAT1阻害剤の抗腫瘍効果 (2010)
  • Author(s): 西中由美子、永森收志、金井好克外
  • Organizer: 第69回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪市)
  • Year and Date: 2010-09-22