ヒト膵液ホスホリパーゼA_2は膵臓癌の増殖を促進する-分子機構と治療薬の開発-

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08457608
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 杉山 政則 広島大学, 医学部, 教授 (30106801)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 正樹 広島大学, 医学部・附属病院, 助手 (60203171)
• Keywords: シグナル伝達 / 膵液 / 膵臓癌 / 増殖促進作用 / ホスホリパーゼA_2 / MARK / キナーゼ

Research Abstract

最近、研究代表者らは、植物の消化酵素として知られるヒト膵液Phospholipase A_2-I (hPLA_2-I)が膵癌細胞の増殖を促進する現像を発見した。さらに、膵癌細胞にはhPLA_2-Iに対する得異的レセプターの存在することを明らかにし、その物理化学的諸性質を調べてきた。
本研究では,hPLA_2-Iによって誘導される膵癌細胞(MIAPaCa-2)増殖促進作用が、hPLA_2-Iの消化酵素活性を介して行われるものであるかどうか調査した。その結果、hPLA_2-Iがその特異的レセプターに結合する際にはCA^<2+>を要求しなかった。また、hPLA_2-Iによる酵素分解産物であるリゾリン脂質には膵癌細胞の増殖促進作用が認められなかった。従って、この増殖促進作用はhPLA_2-Iの消化酵素としての活性を介する反応ではなく、hPLA_2-Iの特異的レセプターを介する応答であると結論した。
hPLA_2-Iが消酵素として機能するためには、膵臓で作られた前駆体型hPLA_2-IのN-末端アミノ酸が十二指腸中に存在するトリプシンの触媒作用により切断される必要がある。この切断されたものを成熟型hPLA_2-Iと呼んでいる。研究代表者らは、hPLA_2-Iによる膵癌細胞増殖促進作用は、成熟型hPLA_2-Iに特異的であることから、前駆体型および成熟型hPLA_2-Iにおける三次元構造を比較することを考えた。そのため、この2つのタイプのhPLA_2-Iを大腸菌で大量に産生させる系の確立を目指し、前駆体型あるいは成熟型hPLA_2-I遺伝子の構造遺伝子部分をそれぞれtrpプロモーターに連結した後、大腸菌に導入した。その結果、Lonプロテアーゼ欠損大腸菌変異株KY1436を宿主とした場合に、成熟型hPLA_2-Iの高発現が認められた。現在、精製したこの蛋白質を用いて結晶化の条件を調査している。さらに、引き続き、前駆体型hPLA_2-Iの大腸菌における大量生産系の確立も試みている。

Research Products

• [Publications] Morita, E.: "Expression of multiple forms of fetal liver kinase-2 (flk-2/flk-3) ligand in cultured human keratinocytes." Arch. Dermatol. Res.(in press). (1997)
• [Publications] Mizuta, K.: "RIC1, a novel gene required for ribosome synthesis in Saccharomyces cereviside." Gene. (in press). (1997)
• [Publications] Ikeda, K: "Cloning and sequence analysis of high. expressed melanin-synthesizing gene from Streptomyces castaneoglobisporus." Appl. Microbiol. Biotechnol.45. 80-85 (1996)
• [Publications] Sugiyama. M.: "IS431mec-mediated integration of a bleomycin-resistance gene into the chromosome of a methicillin-resistant Staphylococcus aureus strain isolated in Japan." Appl. Microbiol. Biotechnol.46. 61-66 (1996)
• [Publications] Kato, Y.: "The photoreceptor pigment of the unicellular organism Blepharisma generates hydroxyl radicals." J. Photochem. Photobiol. B. Biology. 34. 29-33 (1996)
• [Publications] Ikeda, K.: "Effects of methionine and Cu^<2+> on the expression period of tyrosinase activity in Streptomyces castaneoglobisporus." J. Biochem.120. (1996)
• [Publications] Kinoshita, E.: "Growth of human pancreatic cancer cells, induced by human pancretic phospholipase A_2, is mediated via its soecific receptor but not via its catalytic ptoperty." Inter. J. Oncology.9. 1219-1225 (1996)
• [Publications] 杉山政則: "微生物その光と陰〜抗生物質と病原菌〜" 共立出版, 200 (1996)