環境ホルモンによるステロイド、サイトカインおよび増殖因子のクロストークへの影響

• Project/Area Number: 14042216
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松田 正 北海道大学, 薬学研究科, 教授 (20212219)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2002: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 環境ホルモン / サイトカイン / 増殖因子 / クロストーク / 転写 / ステロイド

Research Abstract

本研究ではヒト胎性腎癌細胞株293T細胞にエストロゲンレセプターやそのレポーター遺伝子を導入することによってエストロゲンレセプターシグナルモデル系を、さらにサイトカインのシグナル伝達分子STATあるいはTGF-βの活性をモニターしうるレポーター遺伝子を導入することによってサイトカインあるいは増殖因子のシグナルモデルを再構築した。エストロゲンレセプターの活性化は17β-エストラジオール(E2)によりSTAT (STAT3)の活性化は293T細胞をIL-6やLIF (Leukemia inhibitory factor)で刺激することにより行ない、Smadの活性化は活性化タイプI型TGF-βレセプターを発現させることにより行なった。これらの刺激を組み合わせることによって互いのクロストークを観察することにより、エストロゲンレセプターがSTAT3と相互作用し、IL-6あるいはLIFの作用を抑制することを明らかにした。さらに増殖因子TGF-βやBMPのシグナル伝達分子であるSmad蛋白がエストロゲンレセプターと相互作用することにより、TGF-βやBMPの作用を制御し、エストゲンレセプター活性を増強することを293T細胞での再構築系やヒト乳癌細胞株MCF-7を用いて明らかにした。本研究においては、これらエストロゲンレセプターおよび増殖因子、サイトカインのシグナル伝達系を用いることにより、種々の環境ホルモンのこれらシグナル系への影響を検討した。エストロゲンレセプターを刺激するE2同様に種々の環境ホルモンによるエストロゲンレセプターの活性化は増殖因子TGF-βの刺激、すなわちTGF-βレセプターの活性化によって増強された。すなわち環境ホルモンもE2同様に増殖因子のシグナル伝達系とクロストークすることが観察された。また、E2によって増殖因子、サイトカインのシグナル系が抑制されることを明らかにしたが、検討した環境ホルモンのなかにはサイトカインによるSTAT3の活性化を逆に増強するものが存在した。その増強効果はドミナントネガテイブSTAT3やアンチエストロゲン、タモキシフェンによって抑制が認められた。また、増強効果を示す環境ホルモンによってMAPキナーゼの活性増強も観察された。

Research Products

• [Publications] Sekine, Y.et al.: "Cross-talk between endocrine-disrupting chemicals and cytokine signaling through estrogen receptors."Biochem.Biophys.Res.Commun. 315. 692-698 (2004)
• [Publications] Imoto S.et al.: "Regulation of TGF-β Signaling by Protein Inhibitor of activated STAT, PIASy through Smad3"J.Biol.Chem. 278. 34253-34258 (2003)
• [Publications] Yamamoto, T.et al.: "Molecular interactions between STAT3 and protein inhibitor of activated STAT3, and androgen receptor"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 306. 610-615 (2003)
• [Publications] Yamamoto, T.et al.: "Involvement of NE-κB in TGF-β-mediated suppression of IL-4 signaling"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 313. 627-634 (2004)
• [Publications] Minoguchi, M.et al.: "STAP-2/BKS, an adaptor/docking protein, modulates STAT3 activation in acute-phase response through its YXXQ motif."J.Biol.Chem.. 278. 11182-11189 (2004)
• [Publications] Yamamoto, T. et al.: "Cross-talk between bone morphogenic proteins and estrogen receptor signaling"Endocrinology. 143. 2635-2642 (2002)
• [Publications] Nakagawa, O. et al.: "Vasoactive intestinal peptide (VIP) enhances the cell motility of androgen receptor-transfected DU-145 prostate cancer cells (DU-145/AR)"Cancer Lett.. 176. 93-99 (2002)
• [Publications] Yamamoto, T. et al.: "The nuclear isoform of protein tyrosine phosphatase TC-PTP regulates Interleukin-6-mediated signaling pathway through STAT3 dephosphorylation"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 297. 811-817 (2002)
• [Publications] Sato, N. et al.: "Involvement of Heat-shock protein 90 in the interleukin-6-mediated signaling pathway through STAT3"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 300. 847-852 (2003)
• [Publications] Minoguchi, M. et al.: "STAP-2/BKS, an adaptor/docking protein, modulates STAT3 activation in acute-phase response through its YXXQ motif"J. Biol. Chem.. (印刷中).