膜ミクロドメインのスフィンゴ糖脂質による細胞増殖・分化・死のシグナル制御

• Project/Area Number: 14028029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 古川 鋼一 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (80211530)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000); Fiscal Year 2002: ¥6,300,000 (Direct Cost: ¥6,300,000)
• Keywords: ラフト / GEM / シグナル / リモデリング / 糖転移酵素 / リン酸化 / 増殖 / ノックアウト

Research Abstract

ラフト/GEMでのスフィンゴ糖脂質によるシグナル制御機構を糖鎖リモデリングにより解析した。マウス線維芽細胞株Swiss3T3において、GM1高発現クローンでは細胞増殖やPDGF受容体およびMAPKのリン酸化反応が低下し、GD3合成酵素cDNA導入では、明らかな増殖の亢進が認められた。MAPKリン酸化は、無血清処置後のFCS刺激では、GD3発現細胞がより強いMAPKリン酸化反応を示した。また、PDGF刺激によっても同様の傾向を認めたため、GD3高発現株におけるPDGFRの局在、GD3とPDGFRとの会合につき検討中である。一方、PC12細胞にGM1合成酵素cDNAを発現させると、NGF刺激に応答せず、TrkAのリン酸化、2量体形成、MAPKリン酸化なども見られなくなった。その機序として、TrkA、P75NTR、Rasが、非ラフト/GEM分画に移動していることが判明した。GM1の高発現がTrkAやRasのラフト/GEM局在を大きく変えることが示された。更に、ツニカマイシン処理後のPC12からTrkAを免疫沈降してGM1の結合を見たところ、matureな140kDaのTrkAには結合が見られたが、immatureな110kDaのTrkAには結合が見られなかった。さらに、複合型ガングリオシド合成酵素遺伝子KOマウスの脊髄後根神経節よりニューロンの初代培養系を確立し、その細胞数、生存日数、NGFに対する応答などを観察したが、現在のところ明瞭な変異は認められない。

Research Products

• [Publications] Okada, M. et al.: "b-series ganglioside deficiency exhibits no definite changes in the neurogenesis and the sensitivity to Fas-mediated apotosis, but impairs regeneration of the lesioned hypoglossal nerve"J.Biol.Chem.. 277. 1633-1636 (2002)
• [Publications] Mitsuda, T. et al.: "Over-expression of ganglioside GM1 results in the dispersion of platelet derived growth factor receptor from glycolipid-enriched microdomains and in the suppression of cell growth signals"J.Biol.Chem.. 277. 11239-11246 (2002)
• [Publications] Furukawa, K. et al.: "Expression of the Gb3/CD77 synthase gene in megakaryoblastic leukemia cells : implication in the sensitivity to verotoxins"J.Biol.Chem.. 277. 11247-11254 (2002)
• [Publications] Yoshida, S. et al.: "An Anti-GD2 Monoclonal Antibody Enhances Apoptotic Effects of Anti-cancer Drugs against Small Cell Lung Cancer Cells via JNK (c-Jun Terminal Kinase) Activation"Jpn J. Cancer Rest. 93. 816-824 (2002)
• [Publications] Nakamura, Y. et al.: "Identification of a Drosophila gene encoding xylosylprotein β4-galactosyltransferase that is essential for the synthesis of glycosaminoglycans and for morphogenesis"J.Biol.Chem.. 277. 46280-46288 (2002)
• [Publications] Chen, H.H.et al.: "Suppression of lung metastasis of mouse Lewis lung cancer P29 with transfection of the ganglioside GM2/GD2 synthase gene"Int.J.Cancer. 103. 169-176 (2002)