転移関連蛋白S100A4と血管新生関連蛋白MetAP2の会合の生理的・病的意義

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590331
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 森 茂郎 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30010424)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠藤 英也 鳥取大学, 医学部, 名誉教授 ; 朝霧 成拳 東京大学, 医科学研究所, 日本学術振興会特別研究員 ; 佐藤 均 東京大学, 医科学研究所, 助手 (70183829)
• Keywords: 血管内皮細胞 / 血管新生 / カルシウム結合蛋白質 / 癌 / 転移

Research Abstract

カルシウム結合蛋白質、S100A4は、転移関連遺伝子mtslのコードする蛋白質として注目されたが、高転移性の癌細胞のみならず、血管内皮を含め、色々な正常細胞にも広く発現していることが知られている。我々はS100A4の作用機序を解明する一環として、それに会合するeffector proteinを、酵母の2hybrid法を用いてスクリーニングし、メチオニンアミノペプチダーゼ2(MetAP2)を得た。この蛋白質が血管新生阻害剤フマギリン等の分子標的であることが判明するに及び、両蛋白の会合は、血管新生にessential stepである可能性が考えられた。一方このS100A4とMetAP2の会合はカルシウム依存性にin vitroでも観察され、その結合部位はMetAP2のN端から170-229アミノ酸からなるペプチド内に存在することが明らかにされた。さらに両蛋白質の会合は免疫組織化学的にヒトの細胞内、マウスの血管内皮細胞にも観察され、これらの知見は纏めて、JBC 277,26396-26402(2002)に報告された。そこで次に、両蛋白の会合が確かに血管新生に関与しているか否かを検索すべく、我々はマウスの血管内皮細胞に両蛋白の結合ドメインを発現させたところ、増殖因子で誘導されるDNA合成能が強く阻害されることが明らかとなった。しかしその際、カルシウムイオンの細胞内上昇には変化がみられなかった。以上の知見を踏まえ、我々は本研究を次の様に総括する。
癌細胞で産生され、分泌される増殖因子はパラクラインに血管内皮に作用して一過性に細胞内カルシウム濃度を上昇させる。それにより、先ずS100A4蛋白が活性化し、MetAP2と会合する。この生理的な会合を両蛋白の結合ドメインを用いて阻害してやると、(dominant negative effect)血管内皮のDNA合成が強く抑制される。この実験事実はS100A4蛋白がカルシウム依存的なMetAP2との会合を介して血管新生を制御していることを強く示唆している。また、ペプチドによる血管増生の抑制は治療への可能性も示唆される。

Research Products

• [Publications] Nakada C, Tsukamoto Y, Oka A, Nonaka I, Takeda T, Sato K, Mori S, Ito H, Moriyama M: "Cardiac restricted ankyrin repeated protein (CARP) is differentially induced in Duchnne and congenital muscular dystrophy."Lab Invest.. 83. 711-719 (2003)
• [Publications] Nakae S, Saijo S, Sudo K, Mori S, Iwakura Y: "IL-17 production from activated T cells is required for the spontaneous development of destructive arthritis in mice deficient in IL-1 receptor antagonist."Proc Natl AcadSci USA. 100. 5986-5990 (2003)
• [Publications] Ree HJ, Ohsima K, Aozasa K, Takeuchi K, Kim CW, Yang WI, Huh JY, Lee SS.Ko, YH.Kwon MS, Cho EY, Choi YL, Rhee JC, Kikuchi M, Mori S: "Detection of germinal center B-cell lymphoma in archival specimens : critical evaluation of Bcl-6 protein expression in diffuse large B-cell lymphoma of the tonsil."Human Pathology. 34. 610-616 (2003)
• [Publications] Yoshida Y, Nakamura T, Komoda M, Satoh H, Suzuki T, Tsuzuku JK, Miyasaka T, Yoshida EH, Umemori H, Kunisaki RK, Tani K, Ishii S, Mori S, Suganuma M, Noda T, Yamamoto T: "Mice lacking a transcriptional corepressor Tob are predisposed to cancer."Genes & Development. 17. 171201-171206 (2003)
• [Publications] Ito E., Honma R., Imai J., Azuma S., Kanno T., Mori S., Yoshie O., Nishio J., Iwasaki H., Yoshida K., Gohda J., Inoue J., Watanabe S., Semba K.: "A tetraspanin-family protein, T-cell acute lymphoblastic leukemia-associated antigen 1, is induced by the Ewing's sarcoma-Wilms' tumor 1 fusion protein of desmoplastic small round-cell tumor."Am j Pathol. 163. 2165-2172 (2003)
• [Publications] Fujino Y., Sato H., Hisasue M., Masuda K., Ohno K., Tsujimoto H.: "Detection of the integrated feline leukemia viruses in a cat lymphoid tumor cell line by fluorescence in situ hybridization."J.Hered. 94. 251-255 (2003)
• [Publications] Satoh H., Fujiwara M., Fukami T., Fukuhara H., Murakami, Y.: "Comparative assignments of the TSLC1 and TSLC1-like tumor suppressor genes, TSLL1 and TSLL2, to rat chromosomes by fluorescence in situ hybridization."Bull.Nippon Vet.Anim.Sci.Univ.. 52. 24-28 (2003)
• [Publications] Yamada T., Suzuki M., Satoh H., Kihara NF., Nakano H., Oikawa T.: "Effects of PU.1-induced mouse calcium-calmodulin-dependent kinase I-like kinase (CKLiK) on apoptosis of murine erythroleukemia cells."Exp.Cell.Res.. 294. 39-50 (2003)
• [Publications] Fujiwara M., Tsukamoto Y., Miyazaki A., Moriyama M., Sato H: "Assignment of the murine ankyrin-repeated protein gene(Ankrd2) to mouse chromosome 19C3→D1 and rat chromosome 1q51→q53 by fluorescence in situ hybridization."Cytogenet.Genome Res.. (in press).