細胞のガン化とその悪性化のシグナル伝達とがん細胞に特徴的なエネルギー代謝系の構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470496
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 寺田 弘 徳島大学, 薬学部, 教授 (00035544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 尚志 徳島大学, 薬学部, 助手 (20271083) ; 篠原 康雄 徳島大学, 薬学部, 助教授 (60226157)
• Keywords: エネルギー代謝 / 酸化的リン酸化 / ミトコンドリア / 解糖系 / 抗がん剤 / II型ヘキソキナーゼ / 1型グルコース輸送担体

Research Abstract

代表研究者らは、これまでの研究で
1)がん細胞ではII型ヘキソキナーゼ転写レベルが顕著に亢進していること、
2)II型ヘキソキナーゼの転写レベルの亢進は1型の糖輸送担体の転写レベルの亢進と協調的であること、および
3)これらの転写亢進が、がん細胞の培養条件の変化だけによってももたらされることを見いだしてきた。本研究では、何がこのような協調的な転写レベルの変動をもたらすのかを明らかにするために、酸素濃度(低酸素)と血清刺激の効果について検討した。
まず、AH130細胞での1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの転写レベルに対する低酸素の影響について検討したところ、転写レベルの亢進はほとんど認められなかった。
そこで次に、細胞を血清刺激した場合の変化について検討した。その結果、血清刺激開始2〜4時間後に、1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの転写レベルが、顕著に亢進することを見いだした。このような変化は、1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの転写レベルに特異的であり、他の糖輸送担体やヘキソキナーゼアイソザイムでは認められなかった。
これらの結果に基づき、代表研究者らが見いだしたがん細胞の培養条件の変動に伴う1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの転写レベルの劇的な亢進が、血清応答性因子をメディエーターとして引き起こされていることを結論した。

Research Products

• [Publications] M.Hashimoto et al.: "Fluctuation of the first loop facing the matrix of the mitochondrial ADP/ATP carrier deduced from intermolecular cross-linking of Cys56 residues by bifunctional dimaleimide."Biochemistry. 38. 1050-1056 (1999)
• [Publications] M.Hashimoto et al.: "Expression of bovine heart mitochondrial ADP/ATP carrier in yeast mitochondrial Significantly enhanced expression by replacement of the N-terminal region of the bovine carrier by the corresponding regions of the yeast carrier,by the corresponding region of the yeast carrier"Biochim.Biophys.Acta.. 1409. 113-124 (1999)
• [Publications] T.Hatanaka et al.: "Functional expression of the tandem-repeated homodimer of the mitochondrial ADP/ATP carrier in Saccharomyces cerevisiae."Biochim.Biophys.Res.Commun.. 262. 726-730 (1999)
• [Publications] K Abe et al.: "Effect of endogenous nitric oxide on energy metabolism of rat heart mitochondria during ischemia and reperfusion."Free Radic.Biol.Med.. 26. 379-387 (1999)
• [Publications] K.Kogure et al.: "Potent antiperoxidation activity of the bisbenzylisoquinoline alkaloid cepharanthine: the amine moiety is responsible for its pH-dependent radical scavenge activity."Biochim.Biophys.Acta.. 1426. 133-142 (1999)
• [Publications] 寺田 弘: "地球にやさしい化学と環境問題"日本油化学会誌. 48. 401-408 (1999)
• [Publications] M.Hashimoto et al.: "Irreversible extrusion of the first loop facing the matrix of the bovine heart mitochondrial ADP/ATP carrier by labeling the Cys56 residue with the SH-reagent methyl methanethiosulfonate."J.Biochem.. (印刷中).
• [Publications] T.Daikoku et al.: "Specific elevation of transcript levels of particular protein subtypes induced in brown adipose tissue by cold exposure"Biochim.Biophys.Acta. (印刷中).
• [Publications] Y.Shinohara and H.Terada: "Uncouplers of oxidative phosphorylation in mitochondria"Membrane Structure in Disease and Drug Therapy,Edited by G.D.Zimmer,Marcel Dekker,New York.. (印刷中).
• [Publications] Y.Shinohara and H.Terada: "Roles of hexokinase in aberrant sugar metabolism of tumor cells"Recent Research Development in Bioenergetics,Edited by S.G.Pandalai,Transworld Research NetWork,Trivandrum.. (印刷中).