がん細胞の分化・極性の制御と増殖因子受容体

• Project/Area Number: 17014032
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 喜多村 直実 Tokyo Institute of Technology, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (80107424)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥29,400,000 (Direct Cost: ¥29,400,000); Fiscal Year 2007: ¥9,800,000 (Direct Cost: ¥9,800,000); Fiscal Year 2006: ¥9,800,000 (Direct Cost: ¥9,800,000); Fiscal Year 2005: ¥9,800,000 (Direct Cost: ¥9,800,000)
• Keywords: がん細胞の分化.極性 / 増殖因子受容体 / HGF受容体(c-Met) / 細胞周期 / Cdkインヒビター / 増殖因子受容体のユビキチン化 / 脱ユビキチン化酵素 UBPY / EGF 受容体 / がん細胞の分化・極性 / シグナル伝達 / 脱ユビキチン化酵素UBPY / エンドソーム / 選別輸送

Research Abstract

がん細胞の分化・極性の制御に関わる増殖因子受容体のシグナル伝達および細胞内局在について解析し、以下の結果を得た。
1.がん細胞の分化制御の機構を理解するためには、G1期での細胞周期の停止のメカニズムを明らかにすることが重要である。 HGFはその受容体c-Metを介して肝がん由来細胞株HepG2に作用し、細胞周期をG1期で停止することにより増殖を抑制する。このG1期での細胞周期の停止にはCdkインヒビターp16の発現上昇が必要である。 P16の発現制御には転写因子Etsが重要であることから、本研究ではEtsの活性化を負に制御する因子であるId1の解析を行った。 HepG2細胞ではId1の発現が高い状態にあり、HGF刺激により発現が減少した。またId1の過剰発現によりHGF刺激によるp16の発現上昇が抑制された。さらにId1をノックダウンした細胞ではp16の発現上昇はみられなかったが、同時にEtsのリン酸化を促進するとp16の発現が上昇した。これらの結果から、HGF刺激によるp16の発現上昇にはId1の発現減少が必要であることが明らかになった。
2.がん細胞における極性の変化と増殖因子受容体の局在は密接に関係し、その局在にはユビキチン化が重要である。本研究ではEGF受容体のユビキチン化レベルを抑制している脱ユビキチン化酵素UBPYについて活性調節機構を解析した。UBPYと共免疫沈降する蛋白質を探索したところ、14-3-3蛋白質が同定された。In vitroにおけるUBPYの脱ユビキチン化活性は、過剰の14-3-3を加えることにより抑制された。さらに14-3-3と結合できない変異型UBPYを過剰発現した細胞におけるEGF受容体のユビキチン化レベルが野生型UBPYに比べて減少した。これらの結果はUBPYの脱ユビキチン化酵素活性は14-3-3により抑制されていることを示している。

Research Products

• [Journal Article] Up-regulation of p21^<CIPI> expression mediated by ERK-dependent and - independent pathways cotributes to hepatocyte growth facgtor-induced inhibition of HepG2 hepatoma cell proliferation (2008)
  • Author(s): E. Shirako
  • Journal Title: J. Cell. Biochem in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coupling of Grb2 to Gabl mediates hepatocyte growth factor-induced high Intersity ERK signal required for inhibition of HepG2 hepatoma cell proliferation (2008)
  • Author(s): A. Kondo
  • Journal Title: J. Biol. chem. 283 Pages: 1428-1436
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 14-3-3-dependent inhibition of the deubiquitinating activity of UBPY and its cancellation in the M phase (2007)
  • Author(s): E. Mizuno
  • Journal Title: Exp. Cell Res. 313 Pages: 3624-3634
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clathrin anchors deubiquitinating enzymes, AMSH and AMSH-like protein, on early endosomes (2006)
  • Author(s): M.Nakamura
  • Journal Title: Genes to Cells 11 Pages: 593-606
• [Journal Article] A deubiquitinating enzyme UBPY regulates the level of protein ubiquitination on endosomes (2006)
  • Author(s): E.Mizuno
  • Journal Title: Traffic 7 Pages: 1017-1031
• [Journal Article] Inhibitory effect of c-Met mutants on the formation of branching tubules by a porcine aortic endothelial cell line (2006)
  • Author(s): M.Maemura
  • Journal Title: Cancer Sci. 97 Pages: 1343-1350
• [Journal Article] The Ca^<2+>-binding protein ALG-2 is recruited to ER exit sites by Sec31A and stabilizes the localization of Sec31A (2006)
  • Author(s): A.Yamasaki
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell 17 Pages: 4876-4887
• [Journal Article] Clathrin anchors deubiquitinating enzymes, AMSH and AMSH-like protein, on early endosomes (2006)
  • Author(s): M.Nakamura
  • Journal Title: Ganes to Cells (in press)
• [Journal Article] The Hrs/STAM complex in the downregulation of receptor tyrosine kinases (2005)
  • Author(s): M.Komada
  • Journal Title: J.Biochem. 137 Pages: 1-8
• [Journal Article] Enhanced JNK activation by NESK without kinase activity upon caspase-mediated cleavage during apoptosis (2005)
  • Author(s): H.Kakinuma
  • Journal Title: Cell.Signal. 17 Pages: 1439-1448
• [Journal Article] Hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1(HAI-1) is required for branching morphogenesis in the chorioallantonic placenta (2005)
  • Author(s): H.Tanaka
  • Journal Title: Mol.Cell.Biol. 25 Pages: 5687-5698
• [Journal Article] Hepatocyte growth factor induces redistribution of p21^<CIP1> and p27^<KIP1> through Erk-dependent p16^<INK4a> up-regulation, leading to cell cycle arrest at G1 in HepG2 hepatoma cells (2005)
  • Author(s): J.Han
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 31548-31556
• [Journal Article] Regulation of EGF receptor downregulation by UBPY-mediated deubiquitination at endosomes (2005)
  • Author(s): E.Mizuno
  • Journal Title: Mol.Biol.Cell 16 Pages: 5163-5174
• [Presentation] 肝癌細胞株HepG2における肝細胞増殖因子によるCdkインヒビターp16^<INK4a>の発現御の分子機構 (2007)
  • Author(s): 潮 和敬
  • Organizer: 第80回日本生化学、第30回日本分子生物学会合同学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-11