ジフテリア毒素レセプターの細胞外領域を切断するプロテアーゼのクローニング

• 研究課題/領域番号: 13670287
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 久留米大学
• 研究代表者: 馬田 敏幸 久留米大学, 分子生命科学研究所, 講師 (30213482)
• 研究分担者: 三浦 芳樹 久留米大学, 分子生命科学研究所, 助手 (90279240)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: ジフテリア毒素レセプター / HB-EGF / LPA / 膜結合型メタロプロテアーゼ / 細胞外領域の切断 / 細胞外領域切断 / リゾフォスファチジン酸 / 膜型メタロプロテアーゼ

研究概要

研究代表者は血小板由来のリゾフォスフアチジン酸(LPA)がジフテリア毒素レセプター/膜結合型HB-EGF前駆体(DTR/HB-EGF)の細胞外領域の切断を誘発することを見い出した。これまでに数種類の既知の膜結合型メタロプロテアーゼのドミナントネガティブフォームを発現させた細胞で、LPA誘発によるDTRの切断は阻害されなかった。このことから、新規の膜結合型メタロプロテアーゼの関与が示唆されたのでこれをクローニングし、その活性化されるメカニズムを解明するために研究を行った。
研究期間中は下記の3方向から研究を進めた。
1 DTRとアソシエートする分子からのクローニング
2 メタロプロテアーゼ阻害剤により濃縮される分子からのクローニング
3 DTRの切断を阻害するモノクローナル抗体からのクローニング
残念ながら、研究課題の期間中にLPA刺激によって起こるDTRの切断に関与するブロテァーゼのクローニングには至らなかった。ここに当初の計画に於ける見通しの甘さが露呈した格好となった。しかし、現在行っているLPA刺激依存的にDTRとアソシエーションする分子の同定により、プロテアーゼが明らかになることを期待している。一方で、新規のプロテアーゼのDTRの切断機構の解明のために行った予備実験が、予想以上の面白い結果となった。すなわち、DTRはTPA、LPA、及びアニソマイシン等に代表されるようなストレスによっても切断が誘導されることが明らかになった。またストレスによるDTRの切断はp38MAPKを介し、LPAおよびTPAの時とは異なるシグナル伝達経路が示唆された。今後の研究の展開としては、幅広い刺激を想定し、またプロテアーゼの同定には用いる細胞もよく吟味する必要があるものと思われる。

研究成果

• [文献書誌] Takenobu T.: "The Stress-and Inflammatory Cytokine-induced Ectodomain Shedding of Heparin-binding Epidermal Growth Factor-like Growth Factor Is Mediated by p38 MAPK, Distinct from the 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetate-and Lysophosohatidic Acid-induced Signaling Cascades"J. Biol. Chem.. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Umata T.: "A Dual Signaling Cascade That Regulates the Ectodomain Shedding of Heparin-binding Epidermal Growth Factor-like Growth Factor"J. Biol. Chem.. 276・32. 30475-30482 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hirata M.: "Identification of serum factor inducing ectodomain shedding of proHB-EGF and Studies of noncleavable mutants of proHB-EGF"Rinchem. Riophys. Res. Commun.. 283. 915-922 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takenobu, H., Yamazaki, A., Hirata, M., Umata, T. & Mekada, E.: "The Stress- and Inflammatory Cytokine-induced Ectodomain Shedding of Heparin-binding Epidermal Growth Factor-like Growth Factor Is Mediated by p38 MARK, Distinct from the 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetate- and Lysophosohatidic Acid-induced Signaling Cascades"J Biol Chem. in press.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Umata, T., Hirata, M., Takahashi, T., Ryu, F., Shida, S., Takahashi, Y., Tsuneoka, M., Miura, Y., Masuda, M., Horiguchi, Y. & Mekada, E.: "A Dual Signaling Cascade That Regulates the Ectodomain Shedding of Heparin-binding Epidermal Growth Factor-like Growth Factor"J Biol Chem. 276. 304754-304782 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hirata, M., Umata, T., Takahashi, T., Ohnuma, M., Miura Y., Iwamoto, R. & Mekada, E.: "Identification of Serum Factor Inducing Ectodomain Shedding of proHB-EGF and Studies of Noncleavable Mutants of proHB-EGF"Biochem Biophys Res Commun. 283. 915-922 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takenobu T., Yamazaki A., Hirata M., Umata T., Mekada E.: "The Stress-and the Inflammatory Cytokine-induced Ectodomain Shedding of HB-EGF is mediated by p38 MAPK, distinct from TPA-induced signaling cascades"J. Biol. Chem.. (in press).
• [文献書誌] Michinari Hirata: "Identification of Serum Factor Inducing Ectodomain Shedding of proHB-EGF and Studies of Noncleavable Mutants of proHB-EGF"Biochemical and Biophysical Research Communications. 283・4. 915-922 (2001)
• [文献書誌] Toshiyuki Umata: "A Dual Signaling Cascade That Regulates the Ectodomain Shedding of Heparin-binding Epidermal Growth Factor-like Growth Factor"The Journal Biological Chemistry. 276・32. 30475-30482 (2001)