発癌と細胞増殖制御における硫酸化チロシン蛋白質の機能解明

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01044119
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 中津 誠一郎 宮崎大学, 農学部, 教授 (70040805)
• 研究分担者: DECKER Stuar ロックフェラー大学, 生化学部, 助教授 ; LIU MingーChe オクラホマ大学, 理学部, 准教授 ; 西山 和夫 宮崎大学, 農学部, 助手 (40164610) ; 水光 正仁 宮崎大学, 農学部, 助教授 (00128357)
• キーワード: 硫酸化チロシン / 翻訳後修飾 / ゴルジ体 / 牛肝臓 / 硫酸転移酵素 / オリゴペプチド / 硫酸化チラミン / レセプタ-

研究概要

本研究の主目的である硫酸化チロシン蛋白質が発癌と細胞増殖制御にどのように関与しているかを解明することに関して、チロシン硫酸化は、蛋白質の立体構造に強く影響を与え、それに伴い生理機能調節に関与している可能性が裏づけされた。また、ラット胚繊維芽細胞(3Y1)とヒト肝癌細胞HepG2を用いて硫酸化チロシン蛋白質が代謝され、細胞外に分泌されるフリ-の硫酸化チロシンを定量した際、両細胞とも多量のフリ-硫酸化チロシンを分泌していることが判明した。興味あることに肝癌細胞HepG2のみに硫酸化チラミンの存在を発見した。本化合物は神経伝達機能に重要な役目を持っていると思われている。我々は現在までに牛肝臓のゴルジ体を多く含むミクロゾ-ム膜画分に硫酸化チロシン蛋白質に特異的なレセプタ-と考えられる膜結合TyrSーbinding protein(TyrSR)の存在を明らかにしており、同画分にこのレセプタ-が硫酸化チロシン蛋白質と複合体を形成し存在することが示されたことより、硫酸化チロシンをシグナルとし、レセプタ-を介在した分泌蛋白質の細胞内輸送系を提唱している。しかし分泌後の硫酸化チロシン蛋白質の挙動は現在のところ全く不明であるため、血液中に硫酸化チロシン蛋白質あるいはペプチドに対し特異的なキャリア-プロテインの存在を想定し、牛血清中のTyrSーbinding protein(TyrSBP)の検索及び単離精製を行い、その諸性質を検討した。その結果、硫酸化チロシン蛋白質に特異的に結合する分子量160kのBinding Proteinが得られた。
蛋白質チロシン硫酸転移酵素の分離・精製は極めて困難である。最適基質ペプチドの検索及びアフィニティ-クロマトグラフィ-のリガンドの検討のため、硫酸化チロシン蛋白質をモデルとした11種の基質オリゴペプチド及び硫酸体の合成、構造同定を行った。その結果、最適ペプチドの合成に成功した。

研究成果

• [文献書誌] Ming-Chen Liu: "Identification of Complexes between the Tyrosine-O-Sulfate-Binding Protein and Tyrosine-Sulfated Proteins in Bovine Liver Membrane Lysate." Biochemical Journal. 275. 259-262 (1991)
• [文献書誌] Jian Rong Han: "Post-translational Modification and Binding Properties of the Apically Secreted 80 KDa Glycoprotein from Madin Darby Canine Kidney Cells." Archives of Biochemistry and Biophysics. 286. 337-345 (1991)
• [文献書誌] Ruiliang Lu: "Purification and Characterization of a Membrane bound Tyrosine-O-Sulfate-Binding Protein from Bovine Liver." Archives of Biochemistry and Biophysics. 286. 481-487 (1991)
• [文献書誌] Yuji Kishima: "Betalain Pigmentation in Petal of Portulaca is Preceded by a Dramatic Tyrosine Accumulation." Journal of Plant Physiology. 137. 505-506 (1991)
• [文献書誌] P.H.Prasantha Fernando: "Protein Tyrosine Sulfation in Animal Cells and Its Simulation in vitro in the Downstream Processing of Proteins." Proceeding of the Fourth Annual Meeting and International Symposium of Japanese Association for Animal Cell Technology.(1991)
• [文献書誌] Ming-Cheh Liu: "Possible Involvement of Protein Tyrosine Sulfation in the Polarized Protein Sorting in Filter-Grown Madin-Darby Canine Kidney(MDCK)Cells." Proceeding of the Fourth Annual Meeting and International Symposium of Japanese Association for Animal Cell Technology.(1991)
• [文献書誌] Masahito Suiko: "The Post-translational Modification of Proteins." Japan Sci.Soc.Press,Tokyo, 19-34 (1992)