β3インテグリン活性化の分子機構の解析と新規シグナル伝達分子の同定

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12470201
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 冨山 佳昭 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80252667)
• 研究分担者: 柏木 浩和 大阪大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 織谷 健司 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70324762) ; 本田 繁則 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (00303959)
• キーワード: インテグリン / 機能活性化機構 / リガンド結合能 / 機能欠失変異 / IAP / CD47

研究概要

β3インテグリン(αIIbβ3およびαvβ3)は、止血栓および病的血栓形成や動脈硬化病変などにおいてその中核をなすため、その機能発現機構の解明ならびにその特異的な制御法の開発は臨床上極めて重要であり急務の課題であると言える。本研究では、β3インテグリンの機能部位の同定、およびいまだ未知であるインテグリン活性化における最終段階のシグナル分子に関して、巨核球系細胞株さらには培養巨核球を用いた新しい実験システムを構築しその分子機構の解明を試みる。
初めにαvの機能部位を同定すべく、βプロペラモデルにおけるW34-1ループおよびW32-3ループにおけるアラニン変異実験を行い、αvの機能部位としてW32-3ループ内の178Tyrが必須であることを新たに同定した。この機能欠失変異導入にょりαvβ3は可溶化リガンド結合能だけでなく、固相化リガンドに対する接着能も消失した。次にインテグリンと連関している蛋白としてIntegrin-associated protein(IAP)/CD47に注目し、機能活性化抗体であるB6H12を用いて解析し、IAPからのシグナルはB細胞株においてlamellipodiaを誘導しβ1インテグリン依存性の細胞遊走能を亢進させること、またその作用はCDC42を介していることを明らかにした。一方、αIIbβ3活性化機構を分子レベルで解明すべく種々の巨核球系細胞株を解析し、巨核球の分化マーカーであるGPIbの発現が増強している細胞においては、PMA刺激にてαIIbβ3が活性化し、可溶性リガンドであるPAC-1抗体やフィブリノーゲンの結合が誘導される細胞集団が増加することを見いだした。この活性化にはPKCの活性化が関与していると考えられ、現在PKCの活性化型やドミナントネガティブ型を遺伝子導入し解析中であり、さらにサブトラクション法により関与する分子を検索中である。これに並行して、ヒトCD34細胞から巨核球を分化誘導し、この系への遺伝子導入法を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Honda S,Tomiyama Y et al: "Ligand binding to integrin αvβ3 requires tyrosine 178 in the αv subunit."Blood. 97. 175-182 (2001)
• [文献書誌] Kosugi S,Tomiyama Y, et al: "Anti-αvβ3 antibodies in chronic immune thrombocytopenia."Thromb Haemost. 85. 36-41 (2001)
• [文献書誌] Tomiyama Y: "Glanzmann thrombasthenia : integrin αIIbβ3 deficiency. (A review)"Int J Hematol. 72. 448-454 (2000)
• [文献書誌] Yoshida H,Tomiyama Y et al: "Integrin-associated protein/CD47 regulates motile activity in human B cell lines through CDC42."Blood. 96. 234-241 (2000)
• [文献書誌] Oritani K,Medina KL,Tomiyama Y, et al: "Limitin : an interferon-like cytokine that preferentially influences B-lymphocyte precursors."Nat Med. 6. 659-666 (2000)
• [文献書誌] Yokota T,Oritani K,Tomiyama Y, et al.: "Adiponectin, a new member of the family of soluble defense collagens, negatively regulates the growth of myelomonocytic progenitors and the functions of macrophages."Blood. 96. 1723-1732 (2000)