ヒト細胞のヒ素化合物感受性に関与する遺伝子の探索と解析

• 研究課題/領域番号: 15590277
• 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: 病態医化学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 秋山 伸一 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (60117413)
• 研究分担者: 古川 龍彦 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (40219100)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: ABCB6 / resistance / cisplatin / arsenite / mitochondria / MRP1 / signature sequence / GSH / ヒ素 / 耐性 / シスプラチン / ABCトランスポーター / ABCトランスポータ

研究概要

1.ヒ素耐性ヒトがんKAS細胞での遺伝子の発現を調べ親株KB-3-1細胞と比較したところ、ABCトランスポータースーパーファミリーのメンバーであるABCB6の発現が亢進していた。ABCB6cDNAをKB-3-1細胞にトランスフェクトしてABCB6を発現している細胞、KB-B6を作製した。KB-B6はヒ素、シスプラチンに耐性であった。KB-B6細胞へのシスプラチンの蓄積は親株に比べ低下していた。KB-B6細胞より単離したミトコンドリアへのシスプラチンの蓄積を調べると、KB-3-1細胞から単離したミトコンドリアに比べ蓄積が有意に低下していた。PtのDNA adductを比べると、KB-B6細胞でゲノムDNA、ミトコンドリアDNA両方のDNA adductの減少がみられた。これらの結果はKB-B6細胞ではABCB6が細胞膜でも発現してシスプラチンを細胞外に排出していることを示唆しており、現在、ABCB6の細胞内局在部位を調べている。
2.ヒ素に対する耐性細胞に賦与することが知られてるABCトランスポーター、MRP1について輸送機構を解析した。MRP1のヌクレオチド結合領域に存在するSignature sequenceに変異(G771D,G1433D)を導入することによりこの保存された配列の機能を調べた。MRP1のSignature sequenceがATPの加水分解に関与しMRP1の輸送能に重要であることが確認された。
MRP1によるビンクリスチンなどの抗癌剤の輸送にはGSHが必要であることが知られている。しかしながらGSHがMRP1にどのような作用をするかよく判っていない。Dual expression vectorを用いてMRP1のN末側、C末側を同時に昆虫細胞に発現させ、トリプシンによる限定加水分解を行うことによりGSHの作用を調べた。GSHはMRP1がその輸送基質と結合する部位の立体構造を変化させて、基質とMRP1の結合部位を促進するように働くことを示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] GSH suppresses a tryptic site in the C-terminal half of human MRP1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ren, X.-Q.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 6231-6237
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cepharanthine potently enhances the sensitivity of anticancer Agents in K562 cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, R., Che, X-F, Yamaguchi, T., Ushiyama, M., Zeng, C-L., Okumura, H., Takeda, Y, Shibayama, Y, Nakamura, K., Jeung, H-C., Furukawa, T., Sumizawa, T., Haraguchi, M., Akiyama.S., Yamada K.
  • 雑誌名: Cancer Sci 96 ページ: 327-376
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] GSH suppresses a tryptic site in the C-terminal half of human MRP1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ren, X-Q., Furukawa, T., Nakajima, Y, Takahasi, Aoki, H., Sumizawa, T., Haraguchi, M., Kobayashi, M., Chijiwa, K., Akiyama, S.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 6231-6237
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibition of metastasis of tumor cells overexpressing thymidine (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, Y.
  • 雑誌名: Cancer Res. 64 ページ: 1749-1801
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Function of the ABC signature sequences in the human multidrug resistance protein 1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ren, X.-Q.
  • 雑誌名: Mol.Pharmacol 65 ページ: 1536-1542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Kendarimide A, a novel peptide reversing P-glycoprotein-mediated multidrug resistance in tumor cells, from a marine sponge of Haliclona SP. (2004)
  • 著者名/発表者名: Aoki, S.
  • 雑誌名: Tetrahedron 60 ページ: 7053-7059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Induction of cellular resistance to nucleoside reverse transcriptase inhibitors by the wild-type breast cancer resistance protein. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wang, X.
  • 雑誌名: Biochem Pharmacol. 68 ページ: 1363-1370
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characterization of MVP and VPARP assembly into vault ribonucleoprotein complexes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Zheng, C.-L.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 326 ページ: 100-107
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Characterization of MVP and VPARP assembly into vault ribonucleoprotein complexes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Zheng, C-L., Sumizawa, T., Che, X-F, Tsuyama, S., Furukawa, T., Haraguchi, M., Gao, H., Gotanda, T., Jueng, H-Cl., Murata, F., Akiyama, S.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 326 ページ: 100-107
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Function of the ABC signature sequences in the human multidrug resistance protein 1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ren, X.-Q., Furukawa, T., Haraguchi, M., Sumizawa, T., Aoki, S., Kobayashi, M., Akiyama, S.
  • 雑誌名: Mol.Pharmacol. 65 ページ: 1536-1542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibition of Metastasis of tumor cells overexpressing theymidine phosphorylase by 2-Deoxy-L-ribose. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, Y., Gotanda, T., Uchimiya, H., Furukawa, T., Haraguchi, M., Ikeda, R., Sumizawa, T., Yoshida, H., Akiyama, S.
  • 雑誌名: Cancer Res. 64 ページ: 1749-1801
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Breast cancer resistance protein (BCRP/ABCG2) induces cellular resistance to HIV-1 nucleoside reverse transcriptase inhibitors. (2003)
  • 著者名/発表者名: Wang, X., Furukawa, T., Nitanda, T., Okamoto, M., Sugimoto, Y., Akiyama, S., Baba, M.
  • 雑誌名: Mol.Pharmacol. 63 ページ: 65-72
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Localization of the GSH-dependent photolabelling site of an agosterol A analog on human MRP1. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ren, X.-Q., Furukawa, T., Aoki, S., Sumizawa, T., Haraguchi, M., Che, X-F., Kobayashi, M., Akiyama, S.
  • 雑誌名: Br.J.Pharmacol. 138 ページ: 1553-1561
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Thymidine phosphorylase inhibits apoptosis induced by cisplatin. (2003)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, R., Furukawa, T., Mitsuo, R., Noguchi, T., Kitazono, M., Okumura, H., Sumizawa, T., Haraguchi, M., Che, X-F, Uchimiya, H., Nakajima, Y., Ren, X-Q., Oiso, S., Inoue, I., Yamada, K., Akiyama, S.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 301 ページ: 358-363
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Thymidine phosphorylase suppresses apoptosis induced by Microtubule-interfering agents.
  • 著者名/発表者名: Jeung, H-C., Che, X-F, Haraguchi, M., Furukawa, T., Zeng, C-L., Sumizawa, T., Rha, S-Y, Akiyama, S.
  • 雑誌名: Biochemical Pharmacol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakajima Y: "Inhibition of metastasis of tumor cells overexpressing phosphorylase by 2-deoxy-L-ribose"Cancer Res.. (In Press).
• [文献書誌] Wang X: "Breast cancer resistance protein(BCRP/ABCG2) induces cellular reistance to HIV-1 nucleoside reverse transcriptase inhibitors"Mol.Pharmacol.. 63. 65-72 (2003)
• [文献書誌] Mukai M: "Reversal of the resistance to STI571 in human chronic myelogenous leukemia K562 cells."Cancer Sci.. 94. 557-563 (2003)
• [文献書誌] Ren X-Q: "Localization of the GSH-dependent photolabelling site of an agosterol A analog on human MRP1."Br.J.Pharmacol.. 138. 1553-1561 (2003)
• [文献書誌] Ikeda R: "Thymidine phosphorylase inhibits apoptosis induced by cisplatin."Biochem Biophys Res Commun.. 301. 358-363 (2003)
• [文献書誌] Mitsuo M: "Binding site(s) on P-glycoprotein for a newly synthesized photoaffinity analog of agosterol A."Oncol Res.. 14. 39-48 (2003)
• [文献書誌] 秋山伸一 (共著): "臨床腫瘍学"癌と化学療法社. 2031 (2003)