エクトドメインシェディングに関わる遺伝子の網羅的同定と分子メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 18370079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 目加田 英輔 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20135742)
• 研究分担者: 水島 寛人 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (30379094) ; 麻野 四郎 大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員 (00397613)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 17,270千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 1,770千円); 2007年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2006年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
• キーワード: エクトドメインシェディング / siRNA / HB-EGF / DNAアレイ / シェディング / レンチウィルス

研究概要

エクトドメインシェディングとは、細胞膜蛋白質が細胞表面でプロテアーゼによる切断を受け、その細胞外ドメインが培養液中に放出される現象を示し、膜タンパク質の活性制御に非常に重要な意味を持つ。本研究の目的は、これまでのHB-EGF研究をベースに、シェディングに関る分子群を明らかにし、シェディングの調節機構と生物学的意義の解明を行うことである。この目的のために、以下の実験を計画した。1)HB-EGFを発現したヒト細胞にsiRNA発現ライブラリーを組み込まれたレンチウィルスベクターを感染し、siRNA発現細胞を得る。2)この細胞にエクトドメインシェディング誘導薬であるTPAを作用させると、ほとんどの細胞ではシェディングが誘導されるが、シェディングが起こらない細胞群を抗HB-EGF抗体で染色して、これをセルソーターで選別する。3)得られた細胞群の中で発現が低下している遺伝子をDNAアレイの手法で同定することで、エクトドメインシェディングに関わる遺伝子を網羅的に明らかにする。4)シェディングに関わることが示唆された遺伝子について個別に詳しく検証し、シェディング機構にどのように関わっているのか明らかにする。まず我々はジフテリア毒素耐性細胞のスクリーニングを行い、この手法が実際に稼働するかどうかの検証を行い、本法によって既知の遺伝子に加えて新規遺伝子の同定が可能であることを明らかにした。続いて、同手法にて、シェディングに関る分子群をスクリーニングし、候補遺伝子のリストを得た。現在、得られた候補遺伝子のリストから、個別にその遺伝子の機能を調べ、シェディングに関るかどうかを調査中である。

研究成果

• [雑誌論文] Diphtheria toxin mutant CRM197 possesses weak EF2-ADP-ribosyl activity that potentiates its anti-tumorigenic activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, T, et. al.
  • 雑誌名: J. Biochem. 142 ページ: 95-104
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parasporin-1, a novel cytotoxic protein from Bacillus thuringiensis, induces Ca2+ influx and a sustained elevation of the cytoplasmic Ca2+ concentration in toxin-sensitive cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Katayama, H., et. al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 282 ページ: 7742-7752
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfated glycosaminoglycans are necessary for Nodal signal transmission from the node to the left lateral plate in the mouse embryo. (2007)
  • 著者名/発表者名: Oki, S., et. al.
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 3893-3904
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diphtheria toxin mutant CRM197 possesses weak EF2-ADP-ribosyl activity that potentiates its anti-tumorigenic activity (2007)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, T., Ohishi, M., Miyamoto, S., Mizushima, H., Iwamoto, R., Mekada, E
  • 雑誌名: J. Biochem 142 ページ: 95-104
  • NAID: 10020098014
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Parasporin-1, a novel cytotoxic protein from Bacillus thuringiensis, induces Ca2+ influx and a sustained elevation of the cytoplasmic Ca2+ concentration in toxin-sensitive cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Katayama, H., Kusaka, Y., Yokota, H., Akao, T., Kojima, M., Nakamura, O., Mekada, E., Mizuki., E
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 282 ページ: 7742-7752
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Sulfated glycosaminoglycans are necessary for Nodal signal transmission from the node to the left lateral plate in the mouse embryo (2007)
  • 著者名/発表者名: Oki, S., Hashimoto, R., Okui, Y, Shen, M., M., Mekada, E., Otani, H., Saijoh, Y., Hamada, H
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 3893-3904
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Diphtheria toxin mutant CRM197 possesses weak EF2-ADP-ribosyl activity that potentiates its anti-tumorigenic activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kageyama, T., et. al.
  • 雑誌名: J. Biochem. 142 ページ: 95-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parasporin-1,a novel cytotoxic protein from Bacillus thuringiensis,induces Ca2+ influx and a sustained elevation of the cytoplasmic Ca2+ concentration in toxin-sensitive cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Katayama, H., Kusaka., Yokota, H., Akao, T., Kojima, M., Nakamura, O., Mekada, E., Mizuki,E.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. (In press)
• [雑誌論文] FRA1 is a determinant for the difference in RAS-induced transformation between human and rat fibroblasts. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kakumoto, K., Sasai, K., Sukezane, T., Oneyama, C., Ishimaru, S., Shibutani, K., Mizushima, H., Mekada, E., Hanafusa, H., Akagi,T.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci. USA103 ページ: 5490-5495
• [雑誌論文] Heparin-binding EGF-like growth factor as a novel targeting molecule for cancer therapy. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, S., Yagi, H., Yotsumoto, F., Kawarabayashi, T., Mekada,E.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 97 ページ: 341-347
• [雑誌論文] ErbB and HB-EGF signaling in heart development and function. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto, R., Mekada, E.
  • 雑誌名: Cell Struct. Funct. 31 ページ: 1-14
  • NAID: 130004137503
• [雑誌論文] Cytoplasmic Domain Phosphorylation of Heparon-Binding EGF-like Growth Factor. (2006)
  • 著者名/発表者名: Wang, X., Mizushima, H., Adachi, S., Ohishi, M., Iwamoto, R., Mekada,E.
  • 雑誌名: Cell Struct.Funct. 31 ページ: 15-27
• [学会発表] HB-EGF:新しいがんの分子標的 (2007)
  • 著者名/発表者名: 目加田英輔
  • 学会等名: 日本癌学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-04
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] HB-EGF as a new target molecule for cancer therapy (2007)
  • 著者名/発表者名: Eisuke, Mekada
  • 学会等名: 66th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-10-04
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://cell-biology.biken.osaka-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://cell-biology.biken.osaka-u.ac.jp/