肝細胞増殖因子(HGF)の医薬への応用に向けての活性制御因子の生体内動態の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10557017
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 喜多村 直実 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80107424)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伝田 公紀 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50212064)
• Keywords: 肝細胞増殖因子(HGF) / 肝疾患 / HGF activator / HGF activator inhibitor / 肝障害 / 蛋白質プロセシング

Research Abstract

肝細胞増殖因子(HGF)は、肝細胞に対する強力なマイトジェンであり、現在肝炎、肝硬変などの肝疾患に対する治療薬として開発が進められている。HGFは肝障害時にセリンプロテアーゼの1つであるHGF activator(HGFA)により活性化され肝再生因子として機能する。本研究では肝障害時におけるHGFAの活性化および不活性化について解析し以下の結果を得た。
1. 肝障害時におけるHGFAの動態について、四塩化炭素により肝障害を惹起したラットの肝臓について解析したところ、HGFAのmRNA量が肝障害に伴って増加することが明らかになった。またHGFAは通常は前駆体で血中を循環しているが、肝障害に伴ってHGFAが肝臓において活性化されることが明らかになった。さらにHGFAの活性化はトロンビンにより起こることがわかった。したがってHGFAは肝障害に伴って量が増加するとともに、血液凝固系と連動して活性化されHGFの活性制御に重要な役割を果たしていることが明らかになった。
2. HGFAの活性を阻害するインヒビターとして2種類のHGFA inhibitor(HAI)が同定されている。cDNAクローニングによりこれらのHAIは膜結合型として合成され蛋白質プロセシングにより細胞外に分泌されると推定されている。1型HAIについて抗体を作成し、イムノブロット法で動態を解析したところ、細胞膜に結合した1型HAIが同定された。また少なくとも3カ所の切断部位により切断され細胞外に分泌されてくることが明らかになった。したがってHGFAの不活性化の制御には、分泌型HAIを生成するプロセシング機構が重要であることが示唆された。

Research Products

• [Publications] M.Kaibori: "Hepatocyte growth factor stimulates synthesis of lipids and secretion of lipoproteins in rat hepatocytes." Hepatology. 27. 1354-1361 (1998)
• [Publications] H.Kataoka: "Evaluation of hepatocyte growth factor activator inhibitor expression in normal and malignant colonic mucosa." Cancer Letters. 128. 219-227 (1998)
• [Publications] L.Qin: "Functional characterization of Kunitz domains in hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2." FEBS Letters. 436. 111-114 (1998)
• [Publications] K.Miyazawa: "Structural oganization and chromosomal localization of the human hepatocyte growth factor activator gene:phylogenetic and functional relationship with blood coagulation factor XII,urokinase,and tissue-type plasminogen activator." Eur.J.Biochem.258. 355-361 (1998)
• [Publications] Y.Matsubara: "Hepatocyte growth factor activator;a possible regulator of morphogenesis during the fetal development of rat gastrointestinal tract." Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 477-484 (1998)
• [Publications] H.Kataoka: "Distribution of hepatocyte growth factor activator inhibitor type1(HAI-1)in human tissues:cellular surface localization of HAI-1in simple columnar epithelium and its modulated expression in injured and regenerative tissues." J.Histochem.Cytochem.(in press).
• [Publications] H.Itoh: "Hepatocyte growth factor activator inhibitor type2 lacking the First Kunitz-type serine protease inhibitor domain is a predominant product in mouse but not in human." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press).