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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ADAM17を介するShedding制御機構とレムナントペプチドシグナルの解析

Research Project

Project/Area Number 24390074
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

東山 繁樹  愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 教授 (60202272)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
KeywordsEctodomain Shedding / 細胞膜蛋白質 / ADAM17 / amphiregulin / TNF-α
Research Abstract

様々な細胞外情報のアンテナとなる細胞膜貫通蛋白質の量的・質的制御には、細胞膜上での蛋白質限定分解(Ectodomain Shedding; 以後Sheddingと記す)が極めて重要な役割を果たす。その主役をなすのが、Shedding酵素ADAM17である。我々はこれまで、膜型増殖因子EGFファミリーのShedding解析から、新たなShedding制御因子としてannexins (ANXs) を同定した。さらに、この ANXs はADAM17と相互作用し、ADAM17によるI型およびII型一回膜貫通蛋白質のShedding を全く逆に制御することを見出した。この結果を基に、本研究では、 ANXs によるADAM17触媒ドメインのヘッドスウィングモデルを提案・検証し、その実証に挑む。昨年度の検証実験から、ANXA2のノックダウンにより、リンパ腫細胞株U-937細胞株 および、大腸がん細胞株HCT116とHT29細胞株において、amphiregulinならびにHB-EGFと、TNF-αのSheddingが全く逆に制御されることを明らかにし、ANXsによるADAM17触媒ドメインのヘッドスウィングモデルを支持するデーターを得た。これを基に本年度は、試験管内での再構築実験を行った。Amphiregulin、HB-EGF、TNF-αおよび ADAM17ともに、プロテオリポソームを用いた無細胞タンパク質合成系で生合成した。合成ADAM17のプロテアーゼ活性を測定したところ、活性を検出できなかった。ADAM17の活性発現には、翻訳後修飾が必須である事から、この修飾をどのように導入するか今後の検討課題とする。さらに本年度は、shedding反応を生体で捉えるためのイメージングプローブを開発し、これまで不可能であった1細胞でのshedding反応をin vitro ならびに in vivoで捉える事に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

活性型ADAM17の試験管内合成には、翻訳後修飾をどのように導入するかで今後の検討課題をのこしたが、shedding反応を生体で捉えるためのイメージングプローブを新たに開発し、これまで不可能であった1細胞でのshedding反応をin vitor ならびに in vivoでとらえる事に成功した。

Strategy for Future Research Activity

活性型ADAM17の試験管内合成とANXsによるADAM17触媒ドメインのヘッドスウィングモデルを、生化学的、構造生物学的に検証を進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

無細胞タンパク質合成により作製した酵素の活性発現段階での試行錯誤に時間を要し、その後の測定系構築を次年度に持ち越す事となったため。
アルファースクリーンを用いた測定系の構築、並びに解析に使用する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Induction of amphiregulin by p53 promotes apoptosis via control of microRNA biogenesis in response to DNA damage.2014

    • Author(s)
      Taira N, Yamaguchi T, Kimura J, Lu ZG, Fukuda S, Higashiyama S, Ono M, Yoshida K.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 111 Pages: 717-722

    • DOI

      10.1073/pnas.1313675111.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Heparin-binding EGF-like growth factor enhances the activity of invasion and metastasis in thyroid cancer cells.2013

    • Author(s)
      Ota I, Higashiyama S, Masui T, Yane K, Hosoi H, Matsuura N.
    • Journal Title

      Oncol Rep.

      Volume: 30 Pages: 1593-1600

    • DOI

      10.3892/or.2013.2659

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conditional loss of heparin-binding EGF-like growth factor results in enhanced liver fibrosis after bile duct ligation in mice.2013

    • Author(s)
      Takemura T, Yoshida Y, Kiso S, Kizu T, Furuta K, Ezaki H, Hamano M, Egawa M, Chatani N, Kamada Y, Imai Y, Higashiyama S, Iwamoto R, Mekada E, Takehara T.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 437 Pages: 185-191

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.05.097.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Annexin A2 regulates a disintegrin and metalloproteinase 17-mediated ectodomain shedding of pro-tumor necrosis factor-α in monocytes and colon epithelial cells.2013

    • Author(s)
      Tsukamoto H, Tanida S, Ozeki K, Ebi M, Mizoshita T, Shimura T, Mori Y, Kataoka H, Kamiya T, Fukuda S, Higashiyama S, Joh T.
    • Journal Title

      Inflamm Bowel Dis.

      Volume: 19 Pages: 1365-1373

    • DOI

      10.1097/MIB.0b013e318281f43a.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatiotemporal visualization of proHB-EGF ectodomain shedding in living cells.2013

    • Author(s)
      Inoue H, Sakaue T, Ozawa T, Higashiyama S.
    • Journal Title

      J Biochem.

      Volume: 154 Pages: 67-76

    • DOI

      10.1093/jb/mvt030.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Notch increases the shedding of HB-EGF by ADAM12 to potentiate invadopodia formation in hypoxia.2013

    • Author(s)
      Diaz B, Yuen A, Iizuka S, Higashiyama S, Courtneidge SA.
    • Journal Title

      J Cell Biol.

      Volume: 201 Pages: 279-292

    • DOI

      0.1083/jcb.201209151.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ectodomain shedding制御とEGFR/Ligandシグナリング2013

    • Author(s)
      東山繁樹、福田信二
    • Organizer
      日本病態プロテアーゼ学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20130816-20130817
    • Invited
  • [Presentation] Ectodomain shedding in EGFR/ligand signaling; regulation, functionalimplication and imaging2013

    • Author(s)
      Shigeki Higashiyama
    • Organizer
      Matrix Metalloproteinases、Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Lucca, Italy
    • Year and Date
      20130519-20130524
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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