肝細胞増殖因子(HGF)の医薬への応用に向けての活性制御因子の生体内動態の解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557017
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 喜多村 直美 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80107424)
• 研究分担者: 伝田 公紀 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50212064)
• キーワード: 肝細胞増殖因子(HGF) / 肝疾患 / HGFactivator / HGFactivator inhibitor / 血液凝固系 / 蛋白質プロセシング

研究概要

肝細胞増殖因子(HGF)は、肝細胞に対する強力なマイトジェンであり、現在肝炎、肝硬変などの肝疾患に対する治療薬として開発が進められている。HGFは肝障害時にセリンプロテアーゼの1つであるHGF activator(HGFA)により活性化され肝再生因子として機能する。本研究ではHGFAの活性化および不活性化の機構について解析し以下の結果を得た。
1.HGFAは肝障害に伴って血液凝固系と運動してトロンビンにより活性化されHGFの活性制御に重要な役割を果たしていることが明らかにされている。したがってHGFAは血液凝固因子系とともに進化してきたと考えられる。そこでヒトおよびマウスHGFA遺伝子構成について解析した。ヒトおよびマウスHGFAの遺伝子は約7.5kbpの大きさであり、14個のエクソンにより構成されていた。またエクソン/イントロンの構成が血液凝固第Xll因子と高い類似性を示した。このことはHGFAと第Xll因子は共通の祖先遺伝子から進化してきたことを示唆しており、HGFAの活性化が血液凝固系と連動して起こるという事実をよく支持している。
2.HGFAの活性を阻害するインヒビターとして2種類のHGFA inhibitor(HAI)が同定されている。I型HAI(HAI-1)については、膜結合型として合成され蛋白質プロセシングにより少なくとも3種類の分子型となり細胞外に分泌することがわかっている。そこで細胞外に分泌してくるHAI-1のそれぞれの分子型について、HGFAの活性に対する阻害作用を調べたところ、それぞれの分子型で作用に大きな違いが見られた。また細胞をEDTAやTPAなどで処理することにより分泌してくる分子の分泌量が大きく変化することが観察された。したがって膜結合型HAI-1が分泌される過程は、HAI-1のHGFA活性の阻害作用の制御に重要な役割を果たしていることが示唆され、今後はこの分泌過程の制御の機構の解明が重要であると考えれれる。

研究成果

• [文献書誌] H.Kataoka: "Distribution of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1(HAI-1) in human tissues: cellular surface localization of HAI-1 in simple columnar epithelium and its modulated expression in injured and regenerative tissues"J.Histochem.Cytochem.. 45. 673-682 (1999)
• [文献書誌] H.Itoh: "Hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2 lacking the first Kunitz-type serine protease inhibitor domain is a predominant product in mouse but not in human"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 255. 740-748 (1999)
• [文献書誌] T.Shimomura: "Multiple sites of proteolytic cleavage to release soluble forms of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1 from a transmembrane form"J.Biochem.. 126. 821-828 (1999)
• [文献書誌] H.Kataoka: "Conserved expression of hepatocyte growth factor activator inhibitor type-2/placental bikunin in human colorectal carcinomas"Cancer Lett.. 148. 127-134 (2000)
• [文献書誌] H.Itoh: "Up-regulation of hepatocyte growth factor activator inhibitor type-1 but not type-2 along with regeneration of intestinal mucosa"Am.J.Physiol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] H.Itoh: "Mouse hepatocyte growth factor activator gene: its expression not only in the liver but also in the gastrointestinal tract"Biochim.Biophys.Acta. (in press). (2000)