増殖因子および受容体の蛋白質プロセッシングによる制御システムの解析

• 研究領域: 翻訳後修飾によるシグナル伝達制御の分子基盤と疾患発症におけるその破綻
• 研究課題/領域番号: 23117507
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 越川 直彦 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (70334282)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: EphA / 膜型MMP / プロセシング / がん / シグナル伝達 / HB-EGF / 受容体型チロシンキナーゼ

研究概要

申請者はプロテオミクス手法を駆使し、MT1-MMPが細胞膜上で様々な膜蛋白質と複合体を形成し、それらが協働して多様な細胞機能を制御していることを示した。その過程で、受容体型チロシンキナーゼ（EphA2）が膜型MMP（MT1-MMP）と細胞膜上で複合体を形成していること、また、MT1-MMPがEphA2のN末端のフィブロネクチンドメインを切断し、そのリガンド結合ドメインを膜上から遊離させ、EphA2のリガンド結合能を消失させることを見出した。以上から、MT1-MMPによるプロセシングを受けたEphA2断片はEphrin-A1リガンドの存在下においても、リガンド依存的な癌抑制活性を持たないことを新たに見出した。
さらに、これまでにEphA2は種々の悪性癌組織で発現が過剰に亢進していることが報告されているが、種々の癌組織を用いたウエスタンブロット、免疫蛍光組織染色による解析から、EphA2はN末端が切り取られた断片として発現しまた、MT1-MMPと共局在していた。以上の結果は、癌組織中のEphA2はMT1-MMPによるプロセシングによりリガンドに非感受性として、癌化促進に強く寄与すると共に、また、N末端を欠損したEphA2断片が新しい癌治療法を開発するための分子標的になりうる可能性を強く示唆している。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of proteins that associate with integrin α2 by proteomic analysis in human fibrosarcoma HT-1080 cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Uematsu T, Konishi C, Hoshino D, HanX, Tomari T, Egawa N, Takada Y, IsobeT, Seiki M, Koshikawa N.
  • 雑誌名: J Cell Physiol. 巻: 227(8) 号: 8 ページ: 3072-9
  • DOI: 10.1002/jcp.23054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment and validation of computational model for MT1-MMP dependent ECM degradation and intervention strategies (2012)
  • 著者名/発表者名: Hoshino, D., Koshikawa, N., Suzuki, T., Quaranta, V., Weaver, A.M., (Seiki, M.), Ichikawa, K.
  • 雑誌名: PLoS Comp.Biol. 巻: 8 号: 4 ページ: e1002479-e1002479
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1002479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control and inhibition analysis of complex formation processes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitou T, Itano K, Hoshino D, Koshikawa N, Seiki M, Ichikawa K, Suzuki T.
  • 雑誌名: Theor Biol Med Model. 巻: 3 号: 1 ページ: 33-33
  • DOI: 10.1186/1742-4682-9-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of the heterogeneous O-glycosylation profile of MT1-MMPexpressed in cancer cells by a simple MALDI-MS method. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuo T, Koshikawa N, Hoshino D, Minegishi T, Ao-Kondo H, Oyama M, Sekiya S, Iwamoto S, Tanaka K, Seiki M.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 7(8) 号: 8 ページ: e43751-e43751
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0043751
  • 査読あり
• [雑誌論文] The phosphoinositide-binding protein ZF21 regulates ECM degradation by invadopodia. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hoshino D, Nagano M, Saitoh A, Koshikawa N, Suzuki T, Seiki M.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8(1) 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0050825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turnover of focal adhesions and cancer cell migration. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagano M, Hoshino D, Koshikawa N, Akizawa T, Seiki M.
  • 雑誌名: Int J Cell Biol. 巻: 2012 ページ: 310616-310616
  • DOI: 10.1155/2012/310616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mathematical modeling of invadopodia formation (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Saitou, M.Rouzimaimaiti, N.Koshikawa, M.Seiki, K.Ichikawa, T.Suzuki
  • 雑誌名: J.Theoretical Biology 巻: 298 ページ: 138-146
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2011.12.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of proteins that associate with integrin α2 by proteomic analysis in human fibrosarcoma HT-1080 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Uematsu T., et al
  • 雑誌名: J Cell Physiol 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of laminin 5-Y2 chain in cutaneous squamous cell carcinoma and its role in tumour invasion. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hamasaki H, Koga K, Aoki M, Hamasaki M, Koshikawa N, Seiki M, Iwasaki H, Nakayama J, Nabeshima K
  • 雑誌名: Br J Cancer. 巻: 6;105(6) 号: 6 ページ: 824-32
  • DOI: 10.1038/bjc.2011.283
  • 査読あり
• [雑誌論文] ZF21 protein, a regulator of the disassembly of focal adhesions and cancer metastasis, contains a novel noncanonical pleckstrin homology domain (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagano M, Hoshino D, Koshiba S, Shuo T Koshikawa N, Tomizawa T, Hayashi F, Tochio N, Harada T, Akizawa T Watanabe S, Handa N, Shirouzu M, Kigawa T, Yokoyama S, Seiki M
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 286(36) 号: 36 ページ: 31598-609
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.199430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membrane-type 4 matrix metalloproteinase (MT4-MMP)modulates water homeostasis in mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Srichai MB, Colleta H, Gewin L, Matrisian L, Abel TW, Koshikawa N, Seiki M, Pozzi A, Harris RC, Zent R.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 6(2) 号: 2 ページ: e17099-e17099
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0017099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cholestatic liver fibrosis and toxin-induced fibrosis are exacerbated in matrix metalloproteinase-2 deficient mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Onozuka I, Sakamoto N, Nakagawa M, Watanabe M, et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 406 号: 1 ページ: 134-140
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.02.012
  • 査読あり
• [学会発表] Proteolytic activation of HB-EGF by MT1-MMP in ovarian carcinoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦, 他
  • 学会等名: 第70回日本癌学会総会
  • 発表場所: 名古屋(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] がん細胞膜上の微小環境-悪性化制御因子としてのMT1-MMP- (2011)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦, 他
  • 学会等名: 第20回日本がん転移学会学術総会
  • 発表場所: 浜松(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] MT1-MMP is a potent regulator of malignant progression in tumor micro environment (2011)
  • 著者名/発表者名: Koshikawa, N., Seiki, M.
  • 学会等名: Mathematical Methods in Cancer Cell Biology
  • 発表場所: Hiroshima, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] 卵巣がんにおけるMT1-MMPによるHB-EGFの活性化についての研究
  • 著者名/発表者名: 越川直彦、清木元治
  • 学会等名: 第21回 日本がん転移学会学術集会・総会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Membrane type-1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) is a potent regulator of cancer malignant progression through the heparin-binding EGF-like growth factor activation
  • 著者名/発表者名: Koshikawa, N & Seiki, M
  • 学会等名: AACR special meeting, Tumor Invasion and Metastasis
  • 発表場所: San Diego, CA USA
• [学会発表] Membrane type-1 matrix metalloproteinase promotes invasive growth signals of cancer cells by cell surface proteolysis
  • 著者名/発表者名: Koshikawa, N., Seiki, M.
  • 学会等名: 第72回日本癌学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.motoharu-seiki.com/esults/
• [産業財産権] がんの検査方法及び検査用キット (2014)
  • 発明者名: 越川直彦、清木元治
  • 権利者名: 越川直彦、清木元治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-026026
  • 出願年月日: 2014-02-13
  • 外国