インテグリンαvβ3の構造・機能解析-αv鎖の機能部位の決定および制御法の開発-

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670989
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 本田 繁則 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00303959)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柏木 浩和 大阪大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 冨山 佳昭 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80252667)
• Keywords: インテグリン / αvβ3 / リガンド結合部位 / ドミナントネガティブ効果

Research Abstract

インテグリンαvβ3は内皮細胞などの血管構成細胞や腫瘍細胞に多数発現しており、病的血栓形成、病的血管新生ならびに腫瘍増殖・転移に重要な分子と考えられている。このことから、インテグリンαvβ3の機能発現機構を明らかにしそれを制御することは血栓症・動脈硬化などの血管病および悪性腫瘍といった成人病の新たな治療法として不可欠と考えられる。本研究ではαvβ3なかでもいまだ不明であるαv鎖の機能部位を同定しその制御法を開発することにある。
インテグリンαv鎖の機能部位の同定:今回の計画によりαv鎖のリガンド結合部位として重要と予測される2つのループ(W3の4-1ループおよび2-3ループ)に着目し、このループ内にアラニン変異を系統に導入した(13種類のミュータントを作製)。その結果、W3の2-3ループ内の178番目のTyrをアラニンに置換したミュータントαvβ3はリガンド類似抗体(WOW-1)およびフィブリノーゲンの結合能を消失し、αv内のTyr178がリガンド結合に重要な残基であることが明らかとなった(Blood,2001)。
現在、αvインテグリンを欠損したメラノーマ細胞(M21L)にTyr178Alaαvを遺伝子導入し機能欠失αvβ3を恒常的に発現する細胞株を樹立中である。
αvβ3の制御法の開発:獲得した機能欠失ミュータントαvを一過性に過剰発現させることでドミナントネガティブ効果が誘導できるか否かにつき検討中である。これまでのところミュータントαvを過剰発現させることにより親細胞株の細胞接着能を抑制する成績を得ている。現在その他の細胞現象に対する影響およびメカニズムにつき検討中である。

Research Products

• [Publications] Kunishima S,Tomiyama Y,Honda S, et al: "Homozygous Pro74→Arg mutation in the platelet glycoprotein Ib β gene associated with Bernard-Soulier syndrome."Thromb Haemost. 84(1). 112-117 (2000)
• [Publications] Honda S,Tomiyama Y,Pampori N, et al: "Ligand binding to integrin αvβ3 requires tyrosine 178 in the αv subunit."Blood. 97(1). 175-182 (2001)
• [Publications] Kosugi s,Tomiyama Y,Honda S, et al: "Anti-αvβ3 antibodies in chronic immune thrombocytopenic purpura"Thromb Haemost. 85(1). 36-41 (2001)