炎症におけるヒアルロン酸(HA)の機能実体、SHAP-HA複合体の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380298
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 木全 弘治 愛知医科大学, 分子医科学研究所, 教授 (10022641)
• Keywords: 炎症 / ヒアルロン酸 / SHAP / トリプシンインヒビター / CD44 / 卵-卵丘細胞複合体 / 排卵 / 細胞接着

Research Abstract

SHAP-HA複合体が炎症シグナル伝達を可能にするHAの機能実体と推定し、証拠を得るために以下の実験計画のもとに次の結果を得た。
1)SHAP-HA複合体の卵細胞、卵丘細胞への関与の解析:遺伝子組換えによりSHAP-HA複合体形成不全となったマウスでは、卵巣における卵-卵丘細胞複合体(COC)形成不全の結果、排卵過程(一種の炎症反応と見なされている)に重篤な障害が見られた。異常と正常のマウスから得た卵子について精子混合実験(IVF)により受精効率を比較したところ、前者は後者の約1/3に低下していた。つまり、COC形成にはSHAP-HA複合体マトリックスが必要であり、SHAPのないHAリッチマトリックスでは卵子の成熟が十分ではないと思われた。この点を卵子のGDF9の合成分泌活性などの比較により確認している。
2)培養細胞を用いた炎症モデル反応におけるSHAP-HA複合体関与の可能性:基質細胞層モデルとしてHAまたはSHAP-HA複合体をコートした培養皿を用意し、血清無添加培地でリンパ系細胞HUT78(CD44+)の細胞接着実験を行った。SHAP-HA複合体への接着はHA単独に比べてHA濃度にして約100倍の効率で起こるが、ともにCD44依存性であった。SHAP-HA複合体への細胞接着におけるRas-MAPK系とP13K-Akt系のシグナル活性もこの結果を支持した。血管内皮細胞や平滑筋細胞を接着細胞層にしたモデル実験で、現在検討中である。
3)SHAP-HA複合体形成反応を触媒する血清因子の同定:様々な培養ヒト肝細胞株の無血清培地中への因子の合成・分泌能を比較検討した。ヒト血清に代わる活性はなく、これを出発標品としてアフィニティークロマトグラフィーが有効であることを見出した。しかし均一タンパク質レベルには複数の異なる原理の精製法を加える必要があると思われた。

Research Products

• [Publications] N.Itano, K.Kimata.: "Mammalian hyaluronan synthases"IUBMB Life. 54. 195-199 (2002)
• [Publications] N.Itano, Y.Yamada, et al.: "Abnormal accumulation of hyaluronan matrix diminishes contact-inhibition of cell growth and promotes cell migration"Proc Natl Acad Sci USA. 99. 3609-3614 (2002)
• [Publications] H.Takagi, Y.Asano, et al.: "Annexin 6 is a putative cell surface receptor for chondroitin sulfate chains"J Cell Sci. 115. 3309-3318 (2002)
• [Publications] M.Gotoh, T.Yada, et al.: "Molecular cloning and characterization of a novel chondroitin sulfate glucuronyltransferase that transfers glucuronic acid to N-acetylgalactosamine"J Biol Chem. 277. 38179-38188 (2002)
• [Publications] M.Gotoh, T.Sato, et al.: "Enzymatic synthesis of chondroitin with a novel chondroitin sulfate N-acetylgalactosaminyltransferase that tansfers N-acetylgalactosamine to glucuronic acid in initiation and elongation of chondroitin sulfate synthesis"J Biol Chem. 27. 38189-38196 (2002)
• [Publications] W.Yingsung, L.Zhuo, et al.: "The covalent complex formation of hyaluronan with heavy chains of inter-α-trypsin inhibitor family is important for its functions"The Many Faces of Osteoarthritis Birkhauser. 207-212 (2002)