| 研究課題/領域番号 |
04671384
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生物系薬学
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| 研究機関 | 国立予防衛生研究所 |
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研究代表者 |
北川 隆之 国立予防衛生研究所, 細胞化学部, 室長 (80092188)
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| 研究分担者 |
益見 厚子 国立予防衛生研究所, 安全性研究部, 研究員 (70165728)
赤松 穣 国立予防衛生研究所, 細胞化学部, 部長 (00072900)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | グルコース輸送 / GLUT1タンパク質 / 糖鎖修飾 / 増殖因子 / TGFβ / ヒトがん細胞 / 癌抑制遺伝子 |
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| 研究概要 |
動物細胞の糖輸送体遺伝子GLUT1は、細胞膜に存在する分子量55kDの糖タンパク質をコードし、グルコース輸送活性を調節している。マウス3T3細胞におけるグルコース輸送およびGLUT1遺伝子発現は、増殖調節因子のTGFβによりG1期に促進されるが、同時にGLUT1タンパク質の糖鎖構造が高分岐型に修飾され、約65kDに変化した。この糖鎖修飾に伴い、細胞膜GLUT1タンパク質のグルコースに対する親和性が高くなっていた。このGLUT1タンパク質に対する作用はTGFβに特異的で、また他の糖タンパク質では認められなかった。
これらの知見は、動物細胞が増殖因子のシグナルに応じて、細胞周期に依存してGLUT1タンパク質の量的、質的な発現を調節することにより、グルコース輸送を調節していることを示す。
ついで、ヒトがん細胞株について、GLUT1タンパク質の発現変化を調べたところ、子宮がん細胞(Hela)および肺がん細胞(A549)において糖鎖異常が認められた。。Hela細胞におけるGLUT1タンパク質の糖鎖異常は、正常肺線維芽細胞との融合により造腫瘍性を失った細胞株では正常型に復帰したのに対し、造腫瘍性のある融合株では異常型を示した。
これらの糖鎖構造変化について、更に特異的な糖分解酵素による解析を行った結果、がん化に伴うGLUT1タンパク質の糖鎖異常は、主としてN-結合型糖鎖の鎖長に伸展によることが示唆された。また、これらの糖鎖構造変化に対応して、がん化細胞のグルコース親和性も著明に増加していた。
以上の結果は、GLUT1タンパク質の糖鎖構造はヒトがん病態と密接な関連があり、更にこれらの機能調節にはヒト11番染色体の癌抑制遺伝子が重要な役割を果たすことを強く示唆した。本研究成果は、今後ヒト11番染色体に存在する未知の癌抑制遺伝子の分離や機能解析へと進展することが期待される。
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