2014 Fiscal Year Research-status Report

ＡＤＡＭ１７によるＨＢ－ＥＧＦのエクトドメイン・シェディングに関与する制御機構

Research Project

Project/Area Number	24570212
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	岩本亮大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (10213323)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords	細胞増殖因子 / エクトドメイン・シェディング / 切断酵素 / 細胞・組織 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements	HB-EGFはEGFファミリーに属する増殖因子で膜結合型蛋白として合成され、細胞表面において種々の刺激によって酵素的切断（エクトドメイン・シェディング）を受け、その細胞外領域が分泌される。HB-EGFのシェディングを担う主たる酵素としてADAM17が知られている。しかしADAM17によるHB-EGF切断の制御機構は未だ不明である。そこで本研究ではこの制御の分子機構を明らかにすることを目的とする。計画当初、用いる細胞系として一般的な種々の株化細胞を予定していたが、生体内においてADAM17やHB-EGFが実際に機能していることがわかっている細胞系を用いる方が本当の制御機構にアプローチできると考え、研究初年度（２４年度）に、用いる細胞系をマウス胎仔心臓弁初代培養細胞に変更した。これはマウス心臓弁の発生過程においてADAM17による切断がHB-EGFの生理機能発揮にとって必須であることが各種ノックアウトマウスの解析からわかっているからである。そして翌２５年度には、前年度に確立したこの培養系でのレンチウイルスベクター系遺伝子導入法を用いて、HB-EGFによる細胞増殖抑制には受容体としてErbB4が機能している事、さらにErbB4のADAM17による切断とそれに伴うErbB4細胞質領域による核移行の重要性も強く示唆され、これらのことを生体レベルでも検証する必要が生じた。そこで２６年度は主にErbB4 KOマウスの情報収集や凍結胚の輸入手続き、そしてその後の凍結胚からの個体作製と繁殖を行った。今後は、得られたErbB4 KOマウスの心臓弁発生過程に関する表現型解析と培養系の実験から、特に細胞増殖抑制においてHB-EGFの切断とErbB4の切断の両方に関与するADAM17の制御機構を明らかにする。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason ２６年度に、ADAM17によるHB-EGFの切断制御機構について心臓弁間質細胞の初代培養系での解析を予定していたが、この系での予備的実験の結果から、HB-EGFの受容体としてErbB4が機能している事が新たに示唆され、これを生体レベルでも検証する必要が生じ、ErbB4 KOマウスを海外より入手・解析することとなった。そしてそのための情報収集や実際の輸入手続き、その後のマウス繁殖などに相当の時間を要し、予定していた培養系での解析が遅延した。
Strategy for Future Research Activity	前年度においては、HB-EGFによる間質細胞の細胞増殖抑制においてHB-EGFの受容体としてErbB4の関与が強く示唆されたが、このことは本研究の主題であるADAM17が、HB-EGFの切断のみならず、その受容体のErbB4のシグナル伝達様式としての細胞内領域切断にも関与している事を強く示唆しており、本事象におけるADAM17の重要性をさらに支持するものである。今後はErbB4 KOマウスの心臓弁発生過程に関する表現型解析と培養系実験からも、この系におけるADAM17制御の分子機構解析によって研究目的を完遂させる。
Causes of Carryover	２６年度に、ADAM17によるHB-EGFの切断制御機構について培養系での解析を予定していたが、この系でのHB-EGFの受容体としてErbB4が機能することが新たに示唆され、これを生体レベルでも検証する必要が生じ、ErbB4 KOマウスを海外より入手・解析することとなり、そのための情報収集や実際の輸入手続き、その後のマウス繁殖などに相当の時間を要し、培養系での解析が遅延したため、未使用額が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	このため、ErbB4 KOマウスの心臓弁形成過程に関する表現型解析と、培養系でのADAM17によるHB-EGF及びErbB4の切断制御の分子機構の解析を、共に次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。