Helicobacter pyloriの分泌蛋白質CagAのチロシンリン酸化機構とその生理的意義

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670541
• Research Institution: Fukui Prefectural University
• Principal Investigator: 朝日 百百代 福井県立大学, 看護福祉学部, 助教授 (60100624)
• Keywords: H. pylori / CagA protein / src family protein tyrosine kinase / ITAM / Q-TOF Mass / syk protein-tyrosine kinase / Survival pathway / Tyrosine-phosphorylation sites

Research Abstract

本研究は、H. pylori感染のバクテリアと宿主細胞間の相互作用におけるH. pyloriの分泌する病原性因子CagA蛋白質を介した宿主応答の分子基盤の解明とそのCagA蛋白質の生理的役割を明らかにすることを目的とし、H. pylori感染の診断・治療および予防の応用・開発に直接貢献出来うる発展的な研究を目指している。今回私達は、CagA蛋白質が、宿主細胞内の重要な分子であるT/B細胞のImmune receptor tyrosine activating motif(ITAM)様のシークエンスEPIYATIX_<27>EPIYATIを有していることを見出し、そのITAM様peptideに着目した、src family dependentなPTKsによるCagA蛋白質のチロシンリン酸化機構を想定し、以下の実験結果を得た。
1)H. pylori感染したAGS cellにおいて、CagA proteinは感染初期でsrc family PTKsによってチロシンリン酸化された後、syk PTKがCagA蛋白質にrecruitした後、リン酸化されるsrc family PTKs/syk PTKs dependentなCagA proteinのリン酸化とそれら以外の宿主細胞内の未同定なPTKsによるCagA proteinのリン酸化の存在を明らかにした。
2)Q-TOF MS/MS解析およびimmunoblot解析により、H. pylori NCTC11637strainで感染したAGS cellにおいて、in vivoにおいてリン酸化されたCagA proteinは少なくともCagA sequence中のTyr893,Tyr912 and Tyr965,999,1033の5個所のtyrosine residueがチロシンリン酸化されている。
3)CagA Proteinのチロシンリン酸化の程度は、cagA sequence中の3'repeat sequence regionにあるITAM様のEPIYATID peptideの繰り返しの数に比例してmajorにリン酸化されている。
4)このsrc familyおよびsyk PTKsによるCagA蛋白質のチロシンリン酸化は宿主細胞内の二次的なリン酸化のシグナルカスケードを引き起こし、PI3 Kinaseを介したAkt kinaseの活性化の持続によるsurvival pathwayやJNKの活性化、等を含むH.pylori感染による様々な生理的に重要な現象を導いている。
H. pylori感染したAGS cellにおいて、上記の新奇なevidencesを得、HP2002 Helicobacter Congress in perth, March3rd-6thにおいて"The role of tyrosine-phosphorylated CagA Protein" AsahiM.、TanakaY.、Yanagi S., Ito, Y., et al.の演題でOral presentationおよびPoster presentationし、Warren and Marshall Award for Outstanding Basic ScienceとしてSpecial Commendationにノミネートされた。現在、本研究成果は論文投稿中。

Research Products

• [Publications] Haas R., Burns BP., Asahi M.: "The Year in Helicobacter pylori2001, Pathogenesis of Helicobacter pylori"Current Opinion in Gastroenterology. 17(suppl1). S1-S5 (2001)
• [Publications] Asahi, M., Azuma, T., Ito, S., Ito, Y., Suto, H., Nagai, H., Tsubokawa, M., Tohyama, Y., Maeda, S., Omata, M., Suzuki, T., Sasakawa, C.: "Helicobacter pylori can be tyrosine phosphorylation in gastric epithelial cells"J. Exp. Med.. 191(4). 593-602 (2000)
• [Publications] Inazu T., Asahi, M.: "Hepatocyte Grouth Factor and its Receptor/c-Met enhance Cell Motility in Rat Insulinoma Cell, line, RINm5F"Res. Commun. Biochem. Cell & Mol. Bio.. Vol4. 47-58 (2000)
• [Publications] 朝日百百代: "H. Pyloriの接着による胃癌細胞のチロシンリン酸化を抑制"日経CME. 11月別冊. 6 (1998)
• [Publications] Tohyama, Y., Tohyama, K., Tsubokawa, M., Asahi, M., Yoshida, Y., Yamamura, H.: "Outside-in signaling of soluble and solid fibrinogen through integrin αIIβ3 is distinguished and cooperative with each other in a megakaryo blastic leukemia cell line CMK"Blood. 92(4). 1277-1286 (1998)
• [Publications] Tsubokawa, M., Tohyama, Y., Tohyama, K., Asahi, M., Inazu, T., Nakamura, H., Saito, H., Yamamura, H.: "Interleukin-3 activates Syk in a human myeloblastic leukemia cell line, AML193"Eur. J. Biochem.. 249. 792-796 (1997)
• [Publications] 朝日百百代, 山村博平: "蛋白質核酸酵素(臨時増刊号) 高次脳機能におけるサイクリックヌクレオチド依存性プロテインキナーゼの生理的役割"共立出版. (1997)