膜結合型HGF活性化阻害因子のプロセッシングによる分子構造変化と機能調節の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680603
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 伝田 公紀 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (50212064)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下村 猛 三菱ウェルファーマ創薬基盤所, 主任研究員
• Keywords: 肝細胞増殖因子(HGF) / 血液凝固線溶系 / セリンプロテアーゼカスケード / Kunitz型インヒビター / セクレターゼ

Research Abstract

肝細胞増殖因子(HGF)の局所的活性発現を制御するふたつの阻害因子(HAI)が近年申請者らにより新規機能分子として同定され,膜結合型セリンプロテアーゼインヒビターであることが明らかになった。本研究では,HGFの活性制御を担うHAIの生理的役割を解明することを目的としてそれらの機能解析を行い,現在までに以下の知見を得た。肝細胞増殖因子(HGF)の局所的活性発現を制御するふたつの阻害因子(HAI)が近年申請者らにより新規機能分子として同定され,膜結合型セリンプロテアーゼインヒビターであることが明らかになった。本研究では,HGFの活性制御を担うHAIの生理的役割を解明することを目的としてそれらの機能解析を行い,現在までに以下の知見を得た。
1.個々の機能ドメインがHAIの阻害活性発現に必要であるかどうか解析するため,HAIに存在する機能ドメインの各所欠失体またはP1部位点突然変異体を作製し,それら発現蛋白質について機能変化を解析した。その結果,HGFactivatorとの相互作用には第1Kunitzドメインが重要な役割を果たし,trypsinとの反応性等から第2Kuntizドメインには他のプロテアーゼが結合する可能性が示唆された。ふたつのKunitzドメインに挟まれたLDLドメインは生理的条件下では活性阻害作用に直接関与しないが,HAIの分子型のプロセッシングに何らかの形で影響する可能性は否めない。また,2つのKunitzドメインは結合するプロテアーゼ分子種によって阻害能が干渉を受けることが考えられる。
2.膜結合型から分泌型が生成するプロセッシング機構を解明する上で欠かせないHAIの分泌酵素(secretase)を探索することを目的として,蛋白質間相互作用スクリーニングによりHAIと相互作用する機能分子を検索した。その結果HAIの細胞室内領域で,細胞骨格蛋白質を含む複数の細胞質蛋白質が結合することがわかった。さらにこれらのうちのひとつは,アポトーシス抑制因子としても知られる細胞質蛋白質であることから,HAIは細胞質ドメインを介してこの分子と拮抗的に作用する可能性が示唆された。
今後も組織障害特異的なあるいは胎生期初期に必然的にHGFの局所的な細胞機能が営まれるうえで,HAIがどのような生理的役割を担うのかさらなる検討を試みたいと考えている。

Research Products

• [Publications] Denda, K. et al.: "Functional characterization of kunitz domains in Hepatocyte growth factor activator inhibitortype 1"J. Bid. Chem. 277(in press). (2002)
• [Publications] Denda, K. et al.: "Histochemical localization of hepatocyte growth factor activator inhibitors : possible involvement of the inhibitors in the regulation of spermatogenesis"J. Reprod. Engineer. 4. 175-184 (2001)
• [Publications] Kataoka, H. et al.: "Evaluation of hepatocyte growth factor activator inhibitor expression in normal and malignant colon mucosa"Cancer Lett. 128. 219-227 (1998)
• [Publications] Qin, L. et al.: "Functional characterization of Kunitz domains in hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2"FEBS Left. 436. 111-114 (1998)
• [Publications] Shimomura, T. et al.: "Multiple sites of proteolytic cleavage to release soluble forms of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1 from a transmembrane form"J Biochem. 126. 821-828 (1999)
• [Publications] Takata, H. et al.: "An Hrs binding protein with a Src homology 3 domain involved in intracellular degradation of growth factors and their receptors"Genes Cells. 5. 57-69 (2000)
• [Publications] 山本, 田矢共編(分担): "Bio Science用語ライブラリー:癌遺伝子・癌抑制遺伝子"羊土社. (1997)
• [Publications] 伝田 公紀, 喜多村 直実: "肝細胞の活性化を抑制するプロテアーゼ"共立出版社. (1997)