ヒアルロン酸合成阻害剤によるヒアルロン酸欠損細胞外マトリックスの形成

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680668
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 中村 敏也 弘前大学, 医学部, 講師 (00155847)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 棟方 秀和 弘前大学, 医学部, 助手 (80271807) ; 高垣 啓一 弘前大学, 医学部, 助教授 (70163160)
• Keywords: ヒアルロン酸 / 合成阻害剤 / 細胞外マトリックス / ヒト皮膚線維芽細胞 / 4-メチルウンベリフェロン

Research Abstract

研究代表者らは、4-メチルウンベリフェロンを培養ヒト皮膚線維芽細胞の培地に加えて培養すると、この細胞のヒアルロン酸合成が阻害されることを報告した。平成7年度では、この4-メチルウンベリフェロンによる、ヒアルロン酸欠損細胞外マトリックスの確立を第一の目的として研究を進め、ほぼ目的が達成された。更に、このヒアルロン酸欠損細胞外マトリックスについて種々検討したところ、4-メチルウンベリフェロンの存在下では、培養細胞のマトリックス成分が非常に希薄になることが電顕的に観察された。このことは、ヒアルロン酸合成が阻害された結果、本来ヒアルロン酸とともにマトリックス成分として機能すべき物質が、培地中へ脱落した可能性を示唆した。そこで、平成8年度では、ヒアルロン酸にアフィニティを示すタンパク質を培地中に検索した。すなわち、4-メチルウンベリフェロン存在下または非存在下で、ヒト皮膚線維芽細胞を培養した。それぞれの培地をヒアルロン酸をリガンドとしたアフィニティカラムにかけ、ヒアルロン酸結合性タンパク質を調べた。その結果、予想に反して、4-メチルウンベリフェロン存在下に培養した培地の方が、ヒアルロン酸結合性タンパク質が減少しており、特に分子量83kのタンパク質の減少が顕著であった。このことは、4-メチルウンベリフェロンによりヒアルロン酸産生量が阻害され、細胞周囲にヒアルロン酸が存在しなくなったため、ヒアルロン酸と相互作用しながらマトリックスを構築すべきタンパク質の合成もまた減少したものと考えられた。今後はこの分子量83kのタンパク質の性状について検討することにより、ヒアルロン酸の細胞外マトリックスにおける役割の一端を解明する。

Research Products

• [Publications] Toshiya Nakamura: "Hyaluronic-acid-deficient extracellular matrix induced by addition of 4-methylumbelliferone to the medium of cultured human skin fibroblasts" Biochemical and Biophysical Research Communications. 208. 470-475 (1995)
• [Publications] Shigeru Shibata: "HNK-1-reactive novel oligosaccharide,sulfate-O-3GlcAβ1-4Xy1β1-(4-methyl-umbelliferone),synthesized by cultured human skin fibroblasts" Journal of Biological Chemistry. 270. 13794-13798 (1995)
• [Publications] Keiichi Takagaki: "Characterization and biological significance of sialylα2-3galactosylβ1-4xylosylβ1-(4-methylumbelliferone) synthesized in cultured human skin fibroblasts" Journal of Biochemistry. 119. 697-702 (1996)
• [Publications] Toshiya Nakamura: "New hyaluronan-degrading enzymes" Connective Tissue. 28. 15-19 (1996)
• [Publications] Kanji Tanaka: "Regulation of hyaluronate metabolism by progesterone in cultured fibroblasts from the human uterine cervix" FEBS Letters. 402. 223-226 (1997)