膜型マトリックスメタロプロテアーゼの活性発現調節機構の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470040
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 佐藤 博 金沢大学, がん研究所, 助教授 (00115239)
• キーワード: 癌 / 浸潤 / 転移 / マトリックスメタロプロテアーゼ / ゼラチナーゼA

研究概要

我々は癌の浸潤・転移に伴う組織破壊のキ-エンザイムとしてゼラチナーゼA活性化酵素である膜型マトリックスメタロプロテアーゼMT1-MMPを同定した。MT1-MMPはゼラチナーゼA前駆体(潜在型)の活性化とMT1-MMP自らがコラーゲンなどの細胞外基質を分解する。これまでのMT1-MMP発現およびゼラチナーゼA活性化の解析から活性発現制御ステップとしてMT1-MMPの転写レベルの制御とゼラチナーゼA活性化段階における制御が特に重要と考えられた。本研究ではこの2つのステップについて検討した。
1.MT1-MMP遺伝子の発現制御領域(プロモーター領域)をクローニングしその塩基配列を決定し、その領域を組み込んだ、レポータープラスミドを構築した。このプロモーターはTATAboxを含まずSp-1,Ets結合配列が認められた。MT1-MMPの正常組織における発現は間葉系細胞に特異的であり上皮系細胞癌化に伴う発現機構は不明であった。今回我々は正常腎上皮細胞株をオンコジーンでトランスフォームすることによりMT1-MMPの発現を誘導する系を見い出した。今後この細胞系を用いて上皮系細胞癌化に伴うMT1-MMP発現機構を解析する。
2.大腸菌で作成したリコンビナントMT1-MMPを用いた試験管内再構成系でMT1-MMPがTissue Inhibitor of MMP(TIMP)-2を介してゼラチナーゼAと3者複合体を形成し複合体中のゼラチナーゼAがフリーのMT1-MMPにより活性化されるメカニズムを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] E.Ohuch: "Membrane-type 1-matrix metalloproteinase digests interstitial collagens and other extracellular matrix macromolecules." J.Biol.Chem.272. 2446-2451 (1997)
• [文献書誌] T.Yoshizaki: "Increased expression of membrane type 1-matrix metalloproteinase in head and neck carcinoma." Cancer. 79. 139-144 (1997)
• [文献書誌] H.Ueno: "Expression and tissue localization of membrane-type 1,2,and 3 matrix metalloproteinases in human invasive breast Carcinomas." Cancer Res.57. 2055-2060 (1997)
• [文献書誌] B.P.Himelstein: "Transcriptional activation of the matrix metalloproteinase-9 gene in an H-ras and v-myc transformed rat embryo cell line." Oncogene. 14. 1995-1998 (1997)
• [文献書誌] H.Nakahara: "Transmembrane/cytoplasmic domain mediated membrane type 1-matrix metalloprotease docking to invadopodia is required for cell invasion." Proc.Natl.Acad.Sci.,U.S.A.94. 7959-7964 (1997)
• [文献書誌] T.Takahara: "Dual expression of matrix metalloproteinase-2 and membrane-type-1-matrix metalloproteinase in fibrotic human livers." Hepatology. 26. 1521-1529 (1997)