女性生殖器官に特異的な新規マトリックスメタロプロテアーゼMIFRの機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11240201
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 大西 淳之 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40261276)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大西 英理子 北海道大学, 大学院・医学研究科, 客員研究員 ; 澤 洋文 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (30292006) ; 松本 健一 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30202328)
• Keywords: MIFR / MMP-23 / ラット卵巣 / 初代培養細胞 / 顆粒膜細胞 / 転写 / PI3キナーゼ / アポトーシス

Research Abstract

初代培養系のラット顆粒膜細胞を用いて、卵胞刺激ホルモン(FSH)による分化促進過程に伴い、cAMPを介してMMP-23の発現が抑制されることが明らかとなった。この発現抑制機序には新規のタンパク合成は必要ではなく、既存の細胞内因子により調節されていることが示唆された。このことはプロゲステロン合成に必須であるチトクロームP450側鎖切断酵素(P450scc)のFSHによる発現促進機序に、新規のタンパク合成が必要とされることとは対照的な結果となった。そこで各種キナーゼ阻害剤を用いてMMP-23の発現抑制機序への影響を検討したところ、PI3キナーゼの特異的な阻害剤あるwortmanninやLY294002が濃度依存的にFSHの作用を阻害することが確認された。cAMPにより活性化されるプロテインキナーゼAの特異的な阻害剤H89によるMMP-23の発現抑制の阻害は有意ではあるが弱かった。またFSHによるMMP-23の発現抑制機序を阻害する濃度のwortmanninやLY294002は、細胞内においてPI3キナーゼにより活性化される下流因子Aktの特異的なリン酸化も阻害した。以上の結果より、FSHによるMMP-23の発現抑制には細胞内においてcAMPの産生が必要で、続いてPI3キナーゼが活性化されることにより引き起こされる一連のリン酸化反応が関与するものと予想される。
FSHにより分化が誘導された顆粒膜細胞ではMMP-23の発現が抑制されたが、いったん分化した顆粒膜細胞からFSHを除去すると経時的にMMP-23の発現が誘導された。このFSH除去によるMMP-23の発現誘導機序には新規のタンパク合成が必要とされ、更には染色体の断片化も促進された。加えてin vivoにおいても閉鎖卵胞では染色体の断片化とMMP-23の発現誘導が確認されることから、MMP-23が閉鎖卵胞の形成に関与する可能性を示唆した。

Research Products

• [Publications] Ohnishi, J.: "Cloning and characterization of a rat ortholog of MMP-23 (matrix metalloproteinase-23), a unique type of membrane-anchored matrix metalloproteinase and conditioned switching of its expression during the ovarian follicular development"Molecular Endocrinology. 15(5). 747-764 (2001)
• [Publications] Matsumoto, K.: "Tumour invasion and metastasis are promoted in mice deficient in tenascin-X"Genes to Cells. 6(12). 1101-1111 (2001)
• [Publications] Ohnishi, J.: "Conditioned switching of matrix metalloproteinase-23 expression during the ovarian follicular development"The Keio Journal of Medicine. 50(Sup3). 50 (2001)