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

2003 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、その証明のために引き続き、以下の実験を行った。
1)SHAP-HA複合体構造の特徴:関節リューマチ患者の滑液から精製した複合体の構造を電子顕微鏡、生化学レベルで解析し、HAは分子量100万に約5分子のSHAPが結合し、SHAPを介して多量化しているとの証拠を得た。
2)SHAP-HA複合体の卵細胞、卵丘細胞への関与の解析:遺伝子相同組換えにより得たSHAP-HA複合体形成不能マウスでは、卵-卵丘細胞複合体(COC)形成不全の結果、i)一種の炎症反応と見なされている卵巣からの排卵効率の顕著な低下、ii)異常マウスから得た卵子について正常精子との混合実験(IVF)により受精効率の約1/3の低下、さらにiii)正常精子の卵子内人工導入(ICSI)(理研、小倉淳郎博士との共同研究)により卵子の成熟能低下、が観察され、COC形成とその機能にはSHAP-HA複合体が重要であり、卵子と卵丘細胞間の相互作用を仲介して卵子のGDF9の合成分泌などを制御している可能性が出てきた。現在、他のCOCマトリックス成分の発現レベルと活性、またHAを介するシグナル経路の活性化状態を比較している。
3)炎症モデルを用いたSHAP-HA複合体の機能解析:HAまたはSHAP-HA複合体をコートした培養皿を用意して、炎症細胞の接着と活性化を検討した。リンパ系細胞HUT78(CD44+)のSHAP-HA複合体への接着は、HA単独に比べてHA濃度にして100倍の高い効率で起こり、SHAP抗体では影響されず、CD44抗体で阻害された。このようなSHAP-HA複合体への高い細胞接着は多量化HAのCD44認識によるクラスター化反応を介している証拠を得た。
4)SHAP-HA複合体形成反応を触媒する血清因子の同定:財団法人化学及血清療法研究所との共同研究でヒト血清分画ライブラリーについて活性画分を選択、さらに電気泳動などによる分画により、候補分子を得た。レコンビナント蛋白質を作製し活性を確認中である。最近、同活性を持つと報告されたTSG-6とは異なると思われた。

Research Products

• [Publications] W.Yingsung, L.Zhuo, et al.: "Molecular heterogeneity of the SHAP-hyaluronan complex. Isolation and characterization of the complex in synovial fluid from patients with rheumatoid arthritis"J Biol Chem. 278. 32710-32718 (2003)
• [Publications] G.Pejler, J.O.Winberg, et al.: "Secretion of macrophage urokinase plasminogen activator is dependent on proteoglycans"Eur J Biochem. 270. 3971-3980 (2003)
• [Publications] L.Zhuo, A.Salustri, et al.: "A physiological function of serum proteoglycan bikunin : The chondroitinsulfate moiety plays a central role"Glycoconj J. 19. 241-247 (2003)
• [Publications] I.Tabata, Y.Nishida, et al.: "A study of inter-alpha-trypsin inhibitor chains expression in liposarcomas"Eur J Surg Oncol. 29. 665-669 (2003)
• [Publications] K.Matsumoto, M.Shionyu, et al.: "Distinct interaction of versican/PG-M with hyaluronan and link protein"J Biol Chem. 278. 41205-41212 (2003)
• [Publications] Y.Yamada, N.Itano, et al.: "CD44 variant exon 6 expressions in colon cancer assessed by quantitative analysis using real time reverse transcriptase-polymerase chain reaction"Oncol Rep. 10. 1919-1924 (2003)
• [Publications] H.Watanabe, K.Matsumoto, et al.: "The proteoglycan aggregate : Structure and function"Connective Tissue. 35. 201-205 (2003)
• [Publications] Y.Yamada, N.Itano, et al.: "Differential regulation by IL-1β and EGF of expression of three different hyaluronan syntases in oral mucosa epithelial cells and fibroblasts and dermal fibroblasts : Quantitative anylysis using real time RT-PCR"J Invest Dermatol. (In press). (2004)
• [Publications] Y.Yamada, N.Itano, et al.: "Elevated transcript level of hyaluronan synthase 1 gene correlates with poor prognosis of human colon cancer"Clin Exp Metastasis. (In press). (2004)
• [Publications] N.Itano, T.Sawai, et al.: "Selective expression and functional characteristics of three mammalian hyaluronan synthases in oncogenic malignant transformation"J Biol Chem. (In press). (2004)
• [Publications] S.Takeo, M.Fujise, et al.: "In vivo hyaluronan synthesis by expression of mammalian hyaluronan synthase gene in drosophila"J Biol Chem. (In press). (2004)
• [Publications] S.Cattaruzza, M.Schiappacassi, et al.: "The globular domains of PGM/versican modulate the proliferation-apoptosis equilibrium and invasive capabilities of tumor cells"FASEB J. (In press). (2004)
• [Publications] 板野直樹, 木全弘治: "ヒアルロン酸リッチマトリックスと線維化"現代医療. 35. 337-342 (2003)
• [Publications] 渡辺秀人, 木全弘治: "プロテオグリカン"蛋白質 核酸 酵素. 48. 916-922 (2003)
• [Publications] 板野直樹, 木全弘治: "ヒアルロン酸合成酵素"蛋白質 核酸 酵素. 48. 1027-1032 (2003)
• [Publications] T.Yada, N.Koide, K.Kimata.: "Chapter 4 Functions of proteoglycan/glycosaminoglycan in liver."Extracellular Matrix and the Liver.Elsevier Science. 55-74 (2003)