リンパ球およびマクロファジ-増殖分化におけるIL-6の作用機序

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08457105
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中嶋 弘一 大阪大学, 医学部, 助教授 (00227787)
• キーワード: 増殖・分化・生存 / IL-6 / Stat3 / gp130 / Jakキナーゼ / SHP-2 / Ras伝達路 / Stat5 / CDKインヒビター

研究概要

1)IL-6による増殖、分化におけるStat3の生理的役割。IL-6のシグナル生成を担うgp130分子の機能ドメイン解析および優性抑制型Stat3を用いた解析により、Stat伝達系ばかりでなく種々のIL-6細胞内シグナルの役割を明らかにしうるようになった。IL-6によりマクロファージに分化する細胞株M1におけるgp130ドメイン機能解析から、Stat3活性化能と、増殖停止、マクロファージ分化、c-myb,c-myc発現抑制、junB発現誘導などのほとんどすべての応答とが、密接に関係することを示した。優性抑制型Stat3発現M1細胞株を用いて、Stat3の活性化が、IL-6によるG1期増殖停止、マクロファージ分化、c-myb,c-mycの抑制に重要であるばかりでなく、Stat3活性がgp130の第2チロシン残基を含む領域に由来する増殖に向かうシグナルを負に制御していることを明らかにした。次にGCSFRとのキメラgp130受容体をIL-3依存性細胞株BaFに導入し、増殖、生存に必須なシグナルを解析した。細胞増殖には、gp130の第2チロシン残基に由来するシグナルと活性化されたStat3がともに必須であること、第2チロシンに由来するシグナル(SHP2-RAS-MAPK)が細胞周期の進行に作用し、Stat3に由来するシグナルがIL-3除去に伴うアポトーシスを阻害することを見い出した。2)Jak1のキナーゼ様ドメイン(JH2)に結合するものとしてStat5 C末をクローニングした。Stat5がgp130のチロシンの有無にかかわらず活性化される際には、Jakl JH2-Stat5の直接の相互作用が重要であるとの結果を得た。3)関元、米田らとStat1の核移行にも、Ran-GTPが用いられていることを示し、松村、金倉らとトロンボポエチンによる巨核球分化にStat5を介したp21の発現誘導が重要であることを示した。

研究成果

• [文献書誌] Yamanaka,Y.,et al.: "Differentiation and growth arrest signals generate through the cytoplasmic region of gp130 that is essential for Stat3 activation." EMBO J.15. 1557-1565 (1996)
• [文献書誌] Nakajima,K.,et al.: "A central role for Stat3 in IL-6-induced regulation of growth and differentiation in M1 leukemia cells." EMBO J.15. 3651-3658 (1996)
• [文献書誌] Fukada,T.,et al.: "Two signals are necessary for cell proliferation induced by a cytokine receptor gp130 : involvement of STAT3 in anti-apoptosis." Immunity. 5. 449-460 (1996)
• [文献書誌] Sekimoto,T.,et al.: "Interferon-γ-dependent nuclear translocation import of Stat1 is mediated by the GTP ase activiaty of Ran/TC4." J.Biolo.Chem.271. 31017-31020 (1996)
• [文献書誌] Fujitani,Y.,et al.: "An alternative pathway for STAT activation that is mediated by the direct interaction between JAK and STAT." Oncogene. 14. 751-761 (1997)
• [文献書誌] Matsumura,I.,et al.: "Thrombopoietin-induced differentiation of a human megakaryoblastic leukemia cell line CMK involves transcriptional activation of p21WAF1/Cip1 by Stat5." Mol.Cell.Biol.(in press). (1997)