β型トランスフォーミング増殖因子レセプターの作用の研究と臨床応用

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07557334
• 応募区分: 試験
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 宮園 浩平 財団法人癌研究會, 癌研究所・生化学部, 部長 (90209908)
• 研究分担者: 加藤 光保 財団法人癌研究會, 癌研究所・生化学部, 研究員 (20194855) ; 川畑 正博 財団法人癌研究會, 癌研究所・生化学部, 研究員 (60224838)
• キーワード: TGF-β / レセプター / 癌抑制遺伝子 / シグナル伝達 / 増殖抑制 / セリン-スレオニン・キナーゼ / アポトーシス / アクチビン

研究概要

1.β型トランスフォーミング増殖因子(TGF-β)レセプターの疾患における発現:我々は網膜芽細胞腫の細胞株ではTGF-βのII型レセプターの発現が見られないことを確認した。網膜芽細胞腫細胞をブチル酸ナトリウムで分化させるとII型レセプターの発現が誘導された。しかしTGF-βへの反応はII型レセプターだけでなくI型レセプターをともに導入してはじめて見られたことからI型レセプターにも何らかの異常がある可能性が示唆された。
2.TGF-βII型レセプターによるI型レセプターの活性化のメカニズム:我々はI型及びII型レセプターのリン酸化部位の同定を行い、I型レセプターでは主としてGS領域とよばれる構造のなかのセリンとスレオニン残基がリン酸化されていることを確認した。またGS領域以外にも165番目のセリンがリン酸化されることを確認した。この165番目のセリンのリン酸化は細胞のアポトーシスを促進することが確認された。
3.TGF-βレセプターの細胞内基質の同定:TGF-βのI型レセプターの細胞内領域に結合する蛋白をtwo-hybridを用いてスクリーニングし、FKBP12などを同定した。FKBP12はI型レセプターのキナーゼの直接の基質ではなく、I型レセプターに対してシグナル伝達以外の間接的な調節作用を有していることを示す結果を得た。
4.TGF-βのシグナル伝達分子Smadの働き:TGF-βレセプターのシグナル伝達分子として最近Smadというファミリーの蛋白質が報告された。我々の実験でSmad2やSmad3はともにTGF-βとアクチビンのシグナルを伝達したが、その作用の仕方は両者で異なることが示唆された。またSmad2とSmad4はTGF-β刺激により細胞内で複合体を作り、核内へ移行することを確認した。

研究成果

• [文献書誌] Kim,I.Y.,Miyazono,K.,Lee,C.,et al.: "Loss of expression of transforming growth factor β type I and type II receptors correlates with tumor grade in human prostate cancer tissues." Clinical Cancer Research. 2・8. 1255-1261 (1996)
• [文献書誌] Nishitoh,H.,Ichijo,H.,Miyazono,K.,et al.: "Identification of type I and type II serine/threonine kinase receptors for growth/differentiation factor-5." Journal of Biological Chemistry. 271・35. 21345-21352 (1996)
• [文献書誌] Souchelnytskyi,S.,ten Dijke,P.,Miyazono,K.,et al.: "Phosphorylation of Ser165 in TGF-β type I receptor modulates TGF-β1-induced cellular responses." EMBO Journal. 15・22. 6231-6240 (1996)
• [文献書誌] Yamashita,H.,ten Dijke,P.Miyazono,K.,et al.: "Bone morphogenetic protein receptors." Bone. 19・6. 569-574 (1996)
• [文献書誌] Okadome,T.,Miyazono,K.,Kawabata,M.,et al.: "Characterization of the interaction of FKBP12 with the transforming growth factor-β type I receptor in vivo." Journal of Biological Chemistry. 271・36. 21687-21690 (1996)
• [文献書誌] Yonemori,K.,Miyazono,K.,Sakou,T.,et al.: "Bone morphogenetic protein receptors and activin receptors are highly expressed in ossified ligament tissues of patients with ossification of the posterior longitudinal ligament." American Journal of Pathology. (印刷中). (1997)