自然免疫と獲得免疫をリンクする新規アダプター分子STAP-2の機能解析

• 研究課題/領域番号: 18790037
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 関根 勇一 北海道大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (20396295)
• 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: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: 免疫学 / アダプター分子 / STAP-2 / シグナル伝達 / FAK / STAT3 / 細胞接着 / c-fms / T細胞 / Cbl / ユビキチン化

研究概要

STAP-2は自然免疫系・獲得免疫系シグナル間クロストークの中核を担う、非常に多機能なアダプター分子である。本年度は次の3つの研究よりその機能を明らかにした。(1)T細胞は炎症部位より産生された走化性因子により炎症局所に遊走・集積し、接着分子を介して組織へ浸潤し獲得免疫の担い手となる。この浸潤過程において、フィブロネクチン(FN)などの細胞外マトリックスとの接着が重要となる。そこで、T細胞の接着能へのSTAP-2の関与、および接着・遊走に関与するチロシンキナーゼFAKとの相互作用について解析を行った。STAP-2ノックアウトマウスにおいて脾臓由来T細胞のFNへの接着の亢進と、FAKタンパク量の増加が観察された。さらに、ヒト白血病細胞株Jurkat細胞STAP-2安定発現株において、コントロール株に比べFN接着の有意な低下と、FAKタンパク量の減少が観察された。このFAKタンパク量の減少メカニズムとして、E3リガーゼCblをSTAP-2がリクルートすることを明らかにし、STAP-2がFAKのユビキチン化・分解を促進するという新たな細胞接着抑制メカニズムを解明した。(2)STAP-2は転写因子STAT3と結合し、 IL-6サイトカインファミリーのシグナル伝達を亢進させることが報告されている。STAP-2は4箇所のリン酸化部位が同定されているがその機能は不明であった。IL-6ファミリーサイトカインLIFによりSTAP-2の250番目のチロシン残基がリン酸化されること、またそのリン酸化がSTAT3活性亢進に必要であることを明らかにした。(3)STAP-2はc-fms結合分子としてクローニングされたが、その機能的な相互作用は未解明であった。本研究において、STAP-2がマクロファージ細胞内でc-fmsと結合し、 M-CSFシグナルを抑制することでその運動能を制御していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] LIF-and IL-6-induced acetylation of STAT3 at Lys-685 through PI3K/Akt activation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ohbayashi N, O Ikeda, N Taira, Y Yamamoto, R Muromoto, Y Sekine, K Sugiyama, T Honjoh, T Matsuda.
  • 雑誌名: Biol. Pharm. Bull. 30 ページ: 1860-1864
  • NAID: 110006436364
  • 査読あり
• [雑誌論文] STAP-2 regulates integrin-mediated T-cell adhesion through protein degradation of FAK. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sekine Y, S Tsuji, O Ikeda, K Sugiyma, K Oritani, K Shimoda, R Muromoto, N Ohbayashi, A Yoshimura, T Matsuda.
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 179 ページ: 2397-2407
  • 査読あり
• [雑誌論文] DUSP22/LMW-DSP2 regulates estrogen receptor-alpha-mediated signaling through dephosphorylation of Ser-118. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sekine Y, O Ikeda, Y Hayakawa, S Tsuji, S Imoto, N Aoki, K Sugiyama, T Matsuda.
  • 雑誌名: Oncogene 26 ページ: 6038-6049
  • 査読あり
• [雑誌論文] STAP-2 regulates c-Fms/M-CSF receptor signaling in murine macrophage Raw 264.7 cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ikeda O, Y Sekine, M Kakisaka, S Tsuji, R Muromoto, N Ohbayashi, K Oritani, A Yoshimura, T Matsuda.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 358 ページ: 931-937
  • NAID: 120000969065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leukemia inhibitory factor-induced phosphorylation of STAP-2 on tyrosine-250 is involved in its STAT3-enhancing activity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sekine Y, S Tsuji, O Ikeda, M Kakisaka, K Sugiyama, A Yoshimura T Matsuda.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 356 ページ: 517-522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of STAT3-mediated signaling by LMW-DSP2. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sekine, Y., S.Tsuji, O.Ikeda, N.Sato, N.Aoki, K.Aoyama, K.Sugiyama, T.Matsuda
  • 雑誌名: Oncogene 25 ページ: 5801-5806
• [雑誌論文] Sumoylation of Daxx Regulates IFN-Induced Growth Suppression of B Lymphocytes and the Hormone Receptor-Mediated Transactivation (2006)
  • 著者名/発表者名: Muromoto, R., M.Ishida, K.Sugiyama, Y.Sekine, K.Oritani, K.Shimoda, T.Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 177 ページ: 1160-1170
• [雑誌論文] Physical and functional interactions between Daxx and STAT3. (2006)
  • 著者名/発表者名: Muromoto, R., K.Nakao, T.Watanabe, N.Sato, Y.Sekine, K.Sugiyama, K.Oritani, K.Shimoda, T.Matsuda
  • 雑誌名: Oncogene 25 ページ: 2131-2136
• [雑誌論文] Phosphorylation of threonine-265 in Zipper-interacting protein kinase plays an important role in its activity and is induced by IL-6 family cytokines. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato, N., N.Kamada, R.Muromoto, T.Kawai, K.Sugiyama, T.Watanabe, S.Imoto, Y.Sekine, N.Ohbayashi, M.Ishida, S.Akira, T.Matsuda
  • 雑誌名: Immunology Letters 103 ページ: 127-134
  • NAID: 120000959512
• [雑誌論文] Modulation of Toll-like receptor 4 signaling by a novel adaptor protein STAP-2 in macrophages. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sekine, Y., T.Yumioka, T.Yamamoto, R.Muromoto, S.Imoto, K.Sugiyma, K.Oritani, K.Shimoda, M.Minoguchi, S.Akira, A.Yoshimura, T.Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 176 ページ: 380-389
• [学会発表] 低分子量二重特異性ホスファターゼによるエストロゲンシグナル調節機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関根勇一、池田収、松田正
  • 学会等名: 日本薬学会 第128年会
  • 発表場所: 横浜みなとみらいホール
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] アダプター分子STAP-2によるM-CSFレセプターシグナル伝達系の制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田収、関根勇一、柿坂道範、松田正
  • 学会等名: 日本薬学会 第128年会
  • 発表場所: 横浜みなとみらいホール
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] STAP-2 regulates integrin mediated T-cell adhesion through protein degradation of FAK (2007)
  • 著者名/発表者名: Y Sekine, O Ikeda, M Kakisaka, K Sugiyama, A Yoshimura, T Matsuda.
  • 学会等名: 第37回 日本免疫学会総会・学術集会
  • 発表場所: 品川グランドプリンスホテル高輪
  • 年月日: 2007-11-21
• [学会発表] Regulation of the Epstein-Barr virus LMP1-mediated signaling pathway by a novel adaptor protein STAP-2 (2007)
  • 著者名/発表者名: O Ikeda, Y Sekine, M Kakisaka, T Yasui, K Sugiyama, A Yoshimura, T Matsuda.
  • 学会等名: 第37回 日本免疫学会総会・学術集会
  • 発表場所: 品川グランドプリンスホテル高輪
  • 年月日: 2007-11-21
• [備考]
  • URL: http://www.pharm.hokudai.ac.jp/eisei/index.html