Ret蛋白の変異によって生じる多様な臨床病態の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09254222
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 浅井 直也 名古屋大学, 医学部, 講師 (80273233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 雅英 名古屋大学, 医学部, 教授 (40183446)
• Keywords: Ret / MEN2型 / Hirschsprung病 / GDNF / Neurturin / Shc / SH2ドメイン / PTBドメイン

Research Abstract

Retは受容体型のチロシンキナーゼをコードし、多発性内分泌腫瘍症(MEN)2A・2B型、Hirschsprung病の原因遺伝子である。リガンドはGDNFで、Retの活性化にはGDNFR-αを必要とする。神経芽細胞腫細胞株を用いて実験を行ったところ、GDNFの添加によるRetの2量体化、ShcとRetとの結合、Shcのリン酸化、ShcとGrb2の結合、GTP結合Rasの増加、MAPキナーゼのリン酸化が検出され、Ret→Shc→Grb2→SosからRas→MAPキナーゼへのシグナルが考えられた。ShcとRetの結合について解析で、MEN2a型変異ではRetはShcのPTBドメインとSH2ドメインの両者へ結合、2B型変異ではPTBのみに結合、GDNFによる活性化ではPTBとSH2の両者に結合した。結合様式の違いが、Shcを介したシグナルに影響を与え、MEN2A型と2B型の病態の違いが生じている可能性が考えられた。
GDNFファミリーに属するneurturin(NTN)について、米国のGenentech社と共同研究を行い、NTNによるRetの活性化を明らかにした。活性化にはNTNR-αが必要で、NTN・NTNR-α・Retの複合体により活性化が起きる。また、Retの細胞外領域のカドヘリン様構造について、Caイオンの作用を検討したところ、Caイオンを除去した条件下ではGDNF、NTNによるRetの活性化が起こらないことが判明した。リガンドとRetの結合にはカドヘリン様構造領域が、Caイオン依存症に作用していると推定される。
Hirschsprung病(HSCR)には、MEN2A型とHSCRの合併を示す家系が知られる。細胞外領域の変異により、HSCR型変異Retに細胞表面への蛋白の輸送障害が起こるが、MEN2A型とHSCRとの合併を示す家系の変異にも、Retの輸送障害が起こった。また、HSCRを合併しないとされるMEN2A型の家系の変異を解析した結果、輸送障害が起こる変異を見出した。したがって、これらの家系においてはHSCRの合併のリスクが潜在的に存在すると予想された。

Research Products

• [Publications] Robert D.Klein et al.: "A GPI-linked protein that interacts with Ret to form a candidate neurturin receptor." Nature. 387. 717-721 (1997)
• [Publications] Shinji Ito et al.: "Biological properties of Ret with cysteine mutations correlate with multiple endocrine neoplasia type 2A,familial medullary carcinoma,and Hirschsprung's disease phenotype." Cancer Res.57. 2870-2872 (1997)
• [Publications] Mikinao Ohiwa et al.: "Characterization of Ret-Shc-Grb2 complex induced by GDNF,MEN 2A and MEN 2B mutations." Biochem.Biophys.Res.Commun.237. 747-751 (1997)
• [Publications] Chika Nozaki et al.: "Calcium-dependent Ret activation by GDNF and neurturin." Oncogene. 16. 293-299 (1998)