NDPキナーゼ/nm23の分子機構と相互作用因子の探索

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470489
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 木村 成道 (財)東京都老人総合研究所, 遺伝子情報部門, 部長 (60073029)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 直 東京都老人総合研究所, 遺伝子情報部門, 研究員 (30184485) ; 福田 貢 東京都老人総合研究所, 遺伝子情報部門, 助手 (30100126) ; 島田 信子 東京都老人総合研究所, 遺伝子情報部門, 助手 (60158962) ; 松崎 尹雄 三菱化学, 横浜総合研, 部長 ; 野村 晃司 東京都老人総合研究所, 質白質生化学部門, 研究員 (30073026)
• Keywords: NDPキナーゼ / nm23 / シグナル伝達 / 細胞分化 / がん転移抑制

Research Abstract

ヌクレオシド二リン酸キナーゼ(NDPK)が酵素として細胞内(d)NIPsプールの形成に関与する事実は自明であるが、新規に発見された複数の機能と、予想を超えた様々な生命現象との関わりによって、その生理的意義と分子機構の解明の緊急性と重要性が再認識されつつある。本年度、様々な現象におけるNDPKの役割と作用点、相互作用因子の探索を行い、以下の研究成果を得た。1)細胞膜情報伝達系におけるNDPKの役割についての研究:私共はNDPKがG蛋白質へのGTP供給機構として膜情報伝達系の調節に関与する可能性を提唱し、ラット肝臓グルカゴン感受性アデニル酸シクラーゼ(AC)系、ヒト血小板膜PGI-AC系、ウシ網膜桿体外節膜視覚情報伝達系等を用いて実験的検証を重ねてきた。現在この仮説をin vivoで証明すべく、NDPK遺伝子導入培養細胞PC12Dを用いて研究を継続し、活性型、不活型NDPK(H118A)発現クローンでPACAPによるcAMP産生能への影響を観察し、in vivoにおけるG蛋白質との相互作用を示唆する結果を得た。2)細胞増殖、分化、老化におけるNDPKの役割に関する研究:細胞増殖、分化何れの機能を発揮する場合も、各種(d)NTPsは必要であり本蛋白質の役割は疑うべくもない。分化モデルとしてのPCl2D細胞では、β遺伝子に単独で神経突起誘導能があること、不活型NDPK(H118A)はドミナントネガティブ効果によりのNGF、DBcAMP作用を抑制することを示した。この抑制はMAPキナーゼカスケードより下流で起こり、分化マーカーであるニューロフィラメントL、MやチューブリンβIIIのレベルを減少させた。分化誘導シグナル伝達経路上でのNDPKの役割が証明された。3)NDPK/nm23のがん転移抑制作用に関する研究:NDPKの癌転移抑制メカニズムを解明すべく、ラット高転移性乳癌細胞MTLn3とヒト口腔扁平上皮癌細胞LMF4の転移評価系における結果とin vitro転移形質との相関を測定し、PI3K依存性細胞運動能(肺抽出液に向がって動くケモタキシス活性)に低下が認められ、それは肺転移能と正相関することを見出した。

Research Products

• [Publications] Toda,T. et al: "Proteomic anolysis of immortalization of Epstein-Barr virus-transformed human B-lymphoblastoid cell lines."Electrophoresis. 21. 1814-1822 (2000)
• [Publications] Kimura,N. et al: "Regulation of cellular functions by nucleoside diphosphate kinases in mammals."J.Bioenerg.Biomemb.. 32. 309-315 (2000)
• [Publications] Roymans,D. et al: "Identification of the tumor metastasis suppressor nm23-H1 as a component of the centrosome."Exp.Cell Res.. 262. 145-153 (2001)
• [Publications] Kimura,N. et al.: "Characterization of 5'-flanking region of rat somatostatin receptor sst2 gene : transcriptional regulatory elements, and activation by Pitx1 and estrogen."Endocrinology. (in press).