エネルギー代謝系のがん細胞特異性を利用した抗がん剤のデザインとその応用

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09357020
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 寺田 弘 徳島大学, 薬学部, 教授 (00035544)
• 研究分担者: 堀 均 徳島大学, 工学部, 教授 (90119008) ; 山崎 尚志 徳島大学, 薬学部, 助手 (20271083) ; 篠原 康雄 徳島大学, 薬学部, 助教授 (60226157)
• キーワード: II型ヘキソキナーゼ / エネルギー代謝 / 酸化的リン酸化 / 解糖系 / 抗がん剤 / ポーリン / 1型グルコース輸送担体 / ミトコンドリア

研究概要

本研究では、抗がん開発のためのターゲットの探索研究に重点をおいた実験を展開してきた。これまでの研究で、1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの発現が、細胞の増殖条件の変動に伴って、協調的かつ選択的に亢進することを明らかにすることができ、その制御因子として、血清が考えられることを明らかにしたので、今年度は、その機構の解明に焦点をあてた研究を行った。
血清刺激は、もっぱら繊維芽細胞で検討されているため、3Y1細胞を用いた解析を行った。常法に従って、3Y1を低血清培地に順化させ、その後、培地を15%の血清を含むものに変え、1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの転写レベルの経時的な変動を観察した。その結果、血清刺激開始2〜4時間後に、1型の糖輸送担体とII型ヘキソキナーゼの転写レベルが、特異的かつ顕著に亢進することを見いだした。しかし、これらの知見は、ヘキソキナーゼは血清刺激に応答して変動しない、という過去の報告に矛盾したものである。そこで、この矛盾について更に検討すベく、抗体を用いた解析を行った。これまでII型ヘキソキナーゼに対する抗体に関する報告が全くなされていなかったため、まずその調製を行い、得られた抗体がII型ヘキソキナーゼを特異的に認識することを確認した。次いで、血清刺激した細胞におけるII型ヘキソキナーゼタンパク質の発現を解析したところ、II型ヘキソキナーゼのメッセージレベルは血清刺激に応答して上昇するが、タンパク質レベルは変動しないことを明らかにすることができ、これまでの報告を矛盾無く説明することができた。

研究成果

• [文献書誌] T.Daikoku et al.: "Specific elevation of transcript levels of particular protein subtypes induced in brown adipose tissue by cold exposure"Biochim.Biophys.Acta. 1457. 263-272 (2000)
• [文献書誌] N.Yamazaki et al.: "Novel Expression of Equivocal Messages Containing Both Regions of Choline/Ethanolamine Kinase and Muscle Type Carnitine Palmitoyltransferase I"The Journal of Biological Chemistry. 275-41. 31739-31746 (2000)
• [文献書誌] Y.Shinohara et al.: "Characterization of porin isoforms expressed in tumor cells"Eur.J.Biochem.. 267. 6067-6073 (2000)
• [文献書誌] C.Aoyama et al.: "Structure and characterization of the genes for murine choline/ethanolamine kinase isozymes α and β^1"Journal of Lipid Research. 141-3. 452-464 (2000)
• [文献書誌] M.Hashimoto et al.: "Irreversible Extrusion of First Loop Facing the matrix of the Bovine Heart Mitochondrial ADP/ATP Carrier by Labeling the Cys^<56> Residue with the SH-Reagent Methanethiosulfonate^1."J.Biochem.. 127. 443-449 (2000)
• [文献書誌] Y.Shinohara and H.Terada: "Uncouplers of Oxidative Phosphorylation : Activities and Physioiogical Significance"Marcel Dekker.New York. 1. 107-126 (2000)
• [文献書誌] Y.Shinohara et al: "Roles of hexokinase in aberrant sugar metabolism of tumor cells"Recent Res.Devel.Bioenerg. 1. 1-8 (2000)
• [文献書誌] Y.Shinohara et al.: "Growth condition dependent synchronized changes in the transcript levels of type II hexokinase and type 1 glucose transporter in tumor cells."Biochim.Biophys.Acta. 1499. 242-248 (2001)
• [文献書誌] E.Majima et al.: "Specific labeling of the bovine heart mitochondrial phosphate carrier with fluorescein-5-isothiocyanate : roles of Lys 185 and putative adenine nucleotide recognition site in phosphate transport"J.Biol.Chem.. (in press).