肝細胞増殖因子受容体(c-Met)を介するシグナル伝達の分子機構

• 研究課題/領域番号: 07273108
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 喜多村 直実 (喜多村 直美) 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80107424)
• 研究分担者: 伝田 公紀 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50212064) ; 蛯名 洋介 徳島大学, 酵素科学研究センター, 教授 (00112227) ; 清野 進 千葉大学, 医学部, 教授 (80236067) ; 松井 利充 神戸大学, 医学部, 講師 (10219371) ; 東山 繁樹 大阪大学, 医学部, 助手 (60202272) ; 大工原 恭 鹿児島大学, 歯学部, 教授 (40028733)
• 研究期間 (年度): 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 118,000千円 (直接経費: 118,000千円); 1999年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円); 1998年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円); 1997年度: 34,000千円 (直接経費: 34,000千円); 1996年度: 34,000千円 (直接経費: 34,000千円); 1995年度: 34,000千円 (直接経費: 34,000千円)
• キーワード: 肝細胞増殖因子(HGF) / c-Met / がん細胞の増殖制御 / MAPキナーゼ / Hrs結合蛋白質 / SH3ドメイン / 脱ユビキチン化酵素 / 肝細胞増殖因子 / がん細胞の浸潤性 / Ras蛋白質 / 細胞増殖制御 / HGF / c-Met受容体 / ErbBリガンド / HEP受容体 / スルホニール尿素受容体 / インスリンシグナル伝達系 / ErbB3 / HB-EGF / ガストリン受容体 / ソマトスタチン / GLUT4のトランスロケーション / Gas6 / Sky / 細胞増殖抑制 / インスリン受容体 / c-kit受容体

研究概要

肝細胞増殖因子(HGF)受容体(c-Met)遺伝子は種々のがんの発生に関わると考えられており、最近家族性腎がんの原因遺伝子として同定された。本研究ではc-Metを介する細胞内シグナル伝達機構について解析を行い以下の結果を得た。
(1)HGFは正常肝細胞の増殖を促進するが、多くの肝がん由来細胞に対してはむしろ増殖を抑制する。そこでHGFに対してc-Metを介して増殖抑制応答を示す肝がん由来HepG2細胞を用いてシグナル伝達機構を解析した。HGF刺激したHepG2細胞ではMAPキナーゼの活性化が強く促進された。MAPキナーゼ・キナーゼ(MEK)に対する特異的阻害剤の効果を調べたところ、低いレベルのMAPキナーゼの活性化を示す低濃度の阻害剤処理により、HGF刺激に対する細胞増殖抑制応答が阻害され増殖が促進した。一方MAPキナーゼの活性化を完全に阻害する高濃度の阻害剤処理では増殖が抑制された。以上の結果より、HGF刺激による細胞増殖の制御にはMAPキナーゼ経路が重要な役割を果たしているが、この経路が強く活性化されると増殖が抑制されることが示唆された。
(2)HrsはHGFで刺激された細胞においてc-Metを介して速やかにチロシンリン酸化される蛋白質である。またHrs結合蛋白質(Hbp)は、酵母two-hybrid法により単離された新しい蛋白質であり、構造内にSH3ドメインを持っている。このSH3ドメインに結合する蛋白質として脱ユビキチン化酵素UBPYが単離されている。そこでこのUBPYの機能を明らかにするために、HbpSH3ドメイン結合部位を欠損するUBPYを細胞に導入し解析した。その結果、結合部位を欠損するUBPYは増殖因子の細胞内分解を抑制することが明らかになった。したがってUBPYはHbpのSH3ドメインに結合し、増殖因子および受容体の分解経路に重要な役割を担っているものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] H. Kataoka: "Distribution of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1 (HAI-1) in human tissues: cellular surface localization of HAI-1 in simple columnar epithelium and its modulated expression in injured and regenerative tissues"J. Histochem. Cytochem. 45. 673-682 (1999)
• [文献書誌] H. Itoh: "Hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2 lacking the first Kunitz-type serine protease inhibitor domain is a predominant product in mouse but not in human"Biochem. Biophys. Res. Commum.. 25. 740-748 (1999)
• [文献書誌] T. Shimomura: "Multiple sites of proteolytic cleavage to release soluble forms of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1 from a transmembrane form"J. Biochem.. 126. 821-828 (1999)
• [文献書誌] H. Kataoka: "Conserved expression of hepatocyte growth factor activator inhibitor tye-2/placental bikunin in human colorectal carcinomas"Cancer Leyy,. 148. 127-134 (2000)
• [文献書誌] H. Tanaka: "A Hrs binding protein having a Src homology 3 domain is involved in intracellular degradation of growth factors and their receptors"Genes to Cells. 5. 57-69 (2000)
• [文献書誌] H. Itoh: "Up-regulation of hepatocyte growth factor activator inhibitor type-1 but not type-2 along with regeneration of intestinal mucosa"Am. J. Physiol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] K.Yamamichi: "Increased expression of CD44v6 mRNA significantly correlates with distant metastasis and poor prognosis in gastric cancer." Int.J.Cancer. 79. 256-262 (1998)
• [文献書誌] M.Kaibori: "Hepatocyte growth factor stimulates synthesis of lipids and secretion of lipoproteins in rat hepatocytes." Hepatology. 27. 1354-1361 (1998)
• [文献書誌] L.Lu: "Human Hrs,a tyrosine kinase substrate in growth factor-stimulated cells : cDNA cloning and mapping of the gene to chromosome 17." Gene. 213. 125-132 (1998)
• [文献書誌] H.Kataoka: "Evaluation of hepatocyte growth factor activator inhibitor expression in normal and malignant colonic mucosa." Cancer Letters. 128. 219-227 (1998)
• [文献書誌] L.Qin: "Functional characterization of Kunitz domains in hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2." FEBS Letters. 436. 111-114 (1998)
• [文献書誌] K.Miyazawa: "Structural organization and chromosomal localization of the human hepatocyte growth factor activator gene : phylogenetic and functional relationship with blood coagulation factor XII,urokinase,and tissue-type plasminogen activator." Eur.J.Biochem.258. 355-361 (1998)
• [文献書誌] K.Kurioka: "Molecular cloning and characterization of a novel protein serine/threonine kinase highly expressed in mouse embryo." Biochim.Biophys.Acta. 1443. 275-284 (1998)
• [文献書誌] M.Komada: "Hrs, a tyrosine kinase substrate with a conserved double zinc finger domain,is localized to the cytoplasmic surface of early endosomes." J.Biol.Chem.272. 20538-20544 (1997)
• [文献書誌] T.Ohnishi: "Effect of phosphorylated rat fetuin on the growth of hepatocytes in primary culture in the presence of human hepatocyte-growth factor. Evidence that phosphorylated fetuin is a natural modulator of hepatocyte-growth factor." Eur.J.Biochem.243. 753-761 (1997)
• [文献書誌] E.Miyoshi: "Membrane anchored heparin-binding EGF-like growth factor acts as a tumor survival factor in hepatoma cell lines." J.Biol.Chem.272. 14349-14355 (1997)
• [文献書誌] H.Matsuoka: "Expression of a kinase-defective Eph-like receptor expressed in the normal human brain." Biochem.Biophys.Res.Commun.235. 487-492 (1997)
• [文献書誌] T.Miki: "Abnormalities of pancreatic islets by treated expression of a dominant-negative KATP channel." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 11969-11973 (1997)
• [文献書誌] N.Bashan: "Transcriptional activation of the GLUT 1 gene in response to oxidative stress in L6 myotubes." J.Biol.Chem.(in press).
• [文献書誌] K.Miyazawa: "Activation of hepatocyte growth factor in the injured tissues is mediated by hepatocyte growth factor activator." J.Biol.Chem.217. 3615-3618 (1996)
• [文献書誌] A.Sugiyama: "Lipoteichoic acid and interleukin 1 stimulate synergistically production of hepatocyle growth factor(scatter factor)in human gingival fibroblasts in culture." Infect.Immun.64. 1429-1431 (1996)
• [文献書誌] E.Miyoshi: "High expression of heparin-binding EGF-like growth factor in rat hepatocarcinogenesis." Int.J.Cancer. 68. 215-218 (1996)
• [文献書誌] A.Nagata: "G protein-coupled cholecystokinin-B/gastrin receptors are responsible for physiological cell growth of the stomach mucosa in vivo." Porc.Natl.Acad.Sci.USA. 93. 11825-11830 (1996)
• [文献書誌] H.Yoshitomi: "Involvement of MAP kinase/c-fos signaling in the inhibition of cell growth by somatostatin in insulinoma-darived cell." Am.J.Physiol.(Endocrinol.Matab.). (in press). (1996)
• [文献書誌] K.Kishi: "Gq-coupled receptors transmit the signal for GLUT4 translocation via an inslin-independent pathway." J.Biol.Chem.271. 26561-26568 (1996)
• [文献書誌] M. Komada: "Growth factor-induced tyrosine phosphorylation of Hrs, a novel 115-kilodalton protein with a structurallyconserved putative zinc finger domain." Mol. Cell. Biol.15. 6213-6221 (1995)
• [文献書誌] N. Arakaki: "Evidence for the presence of an inactive precursor of human hepatocyte grwoth factor in plasma and sera of patients with liver diseases." Hepatology. 22. 1728-1734 (1995)
• [文献書誌] S. Higashiyama: "The membrane protein CD9/DRAP27 potentiates the juxtacrine growth factor activity of the membrane-anchored heparin-binding EGF-like growth factor." J. Cell Biol.128. 929-938 (1995)
• [文献書誌] Y. Matsumori: "Cholecystokinin-B/gastrin receptor: A novel molecular probe for human small cell lung cancer." Cancer Res.55. 276-279 (1995)
• [文献書誌] N. Inagaki: "Reconstitution of I_<KATP>: An inward rectifier subunit plus the sulfonylurea receptor." Science. 270. 1166-1170 (1995)
• [文献書誌] S. Kamohara: "Platelet-drived growth factor triggers translocation of the insulin-regulatable glucose transporter(type4)predominantly through phosphatidylinositol 3 kinase binding sites on the receptor." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 92. 1077-1081 (1995)