ラミニンの細胞接着部位によるがん細胞の浸潤を促進するメカニズムの解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12215002
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 野水 基義 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (00311522)
• Keywords: ラミニン / 基底膜 / 浸潤 / がん転移 / 細胞接着 / ペプチド / インテグリン / シンデカン

Research Abstract

基底膜の主要糖蛋白質ラミニンの活性ペプチドの中でがん細胞の浸潤転移を最も強く促進するC-16(KAFDIYVRLKF)とA-13(RQVFVAYIIIKA)の2種類のレセプターの同定とこれらによるがん細胞の浸潤促進のメカニズムの解明を目的に研究を行った。A-13あるいはC-16を固定化したペプチドアフィニティーカラムクロマトグラフィ-やインテグリン抗体を用いた細胞接着の阻害実験により、A-13の細胞接着にはインテグリンαvβ3が関与していること、C-16にはβ1インテグリンとインテグリン以外のレセプターの2種類が関与していることが示唆される結果が得られた。C-16の細胞接着がヘパリンによって阻害されたことからC-16の第2のレセプターとしてシンデカンなどのプロテオグリカンが想定された。種々のシンデカン抗体を用いた実験から、C-16にはシンデカン-2が強く結合することがわかった。C-16の細胞接着にはインテグリンとシンデカンの両方が関与していることがわかり、これらのレセプターを介したがん細胞の浸潤転移に関するメカニズムの解明が今後の課題である。また、C-16のアミノ酸を一つずつアラニンに置換した10種類のペプチドをプレートにコートする方法とビーズに結合する方法で細胞接着活性を測定した。6位のThrと7位のTyrがプレートアッセイにおいて、9位のArgと11位のLysがビーズアッセイにおいて細胞接着活性に重要な働きをしていることがわかった。また、シンデカン-2の接着には6位のThrと7位のTyrと9位のArgが重要な働きをしていることがわかった。さらに、C-16の配列をスクランブルしたペプチドにC-16による細胞接着や浸潤を阻害するアンタゴニスト活性が示され、がんの浸潤転移を促進するペプチドの誘導体でアンタゴニストがデザインできる可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Motoyoshi Nomizu: "Cell binding sequences in mouse laminin β1 chain by a systematic peptide screening."Arch.Biochem.Biophys.. 378. 311-320 (2000)
• [Publications] Peter K.Nielsen: "Identification of a major heparin and cell binding site in the LG4 module of the laminin α5 chain "J.Biol.Chem.. 275. 14517-14523 (2000)
• [Publications] Sharon K.Powel: "Neuronal cell response to multiple novel sites on laminin-1"J.Neurosci.Res.. 61. 302-312 (2000)
• [Publications] Hirotake Yamaguchi: "High and low affinity heparin binding sites in the G domain of the mouse laminin alpha 4 chain"J.Biol.Chem.. 275. 29458-29465 (2000)
• [Publications] Christos M.Rialas: "Nitric Oxide Mediates Laminin-Induced Neurite Outgrowth in PC12 Cells"Exp Cell Res.. 260. 268-276 (2000)
• [Publications] Fumiharu Yokoyama: "Identification of cell adhesive sites on the laminin alpha chain domain VI"Peptide Science 2000. (in press). (2001)