チミジンホスホリラーゼの生物活性の分子機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670144
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 古川 龍彦 鹿児島大学, 医学部, 助手 (40219100)
• 研究分担者: 秋山 伸一 鹿児島大学, 医学部, 教授 (60117413) ; 住澤 知之 鹿児島大学, 医学部, 助手 (90206582)
• キーワード: チミジンホスホリラーゼ / 2デオキシDリボース / 2デオキシLリボース / 血管新生 / アポトーシス / ノックアウトマウス

研究概要

2デオキシ-D-リボースはチミジンホスホリラーゼ(TP)によるチミジンの代謝物の一つである。これまで我々は2デオキシ-D-リボースが血管新生活性を持っていることを見いだしてきた。初年度までに、2デオキシ-D-リボースの光学異性体である2デオキシ-D-リボースを作用させると、TPあるいは2デオキシ-D-リボースがもつinvitroの血管内皮細胞の管腔形成の促進、牛大動脈内皮細胞の遊走能の元通血管新生活性の作用を抑制することを見いだして、今年度はさらにTP強制発現ヒト癌細胞を移植したヌードマウスにデオキシ-L-リボースを経口投与して、対照群に比べて有為に腫瘍の増殖を抑制すること、また、脾静脈からTP強制発現ヒト癌細胞を肝転移させる転移実験モデルで転移病巣を有為に低下させることを明らかにした。
これらのことから2デオキシ-D-リボースの構造を認識する分子を介して、多彩な機能を発揮させていることがさらに裏付けられた。また、2デオキシ-L-リボースが持つTPの生物活性を抑制作用を利用して新たな抗腫瘍薬剤として用いることができる可能性が示された。
TPの発現細胞において低酸素に対して抵抗性であることを見いだしていたがさらに詳細に検討したデオキシ-D-リボースを加えることで低酸素下でのHIF1_αの安定化されるが妨げられること,p38MAPキナーゼの活性化が抑制されることを見いだした。現在、デオキシ-D-リボースが直接に作用する分子が何かを検討中である。
TPのノックアウトマウス(TPKO)とTP/UP(ウリジンホスホリラーゼ)ダブルノックアウトマウス(TP/UPKO)を作成した。これらのマウスは雌雄とも妊娠可能で、形態的異常、体重減少などは見られない。TPKOにおいては肝臓でのみTP活性が失われていた。UPKOにおいては肝臓以外のすべての組織でTP活性が欠失していたTP/UPKOマウスでは各臓器ともTP活性が検出されなかった血中のチミジン濃度は野性型と比較しTPKOは約2倍、TP/UPKOは約5倍であった。1999年にNishinoらはTPがヒトの神経筋疾患であるMINGIE(MitochondrialNeurogastroIntestinal Encephalomyopathy)の原因遺伝子であると報告した。10ヶ月齢の野性型マウスとTP/UPKOの骨格筋ではMNGIEに特徴的所見られなかったが、脳ではTP/UPKOにMRIのT2強調画像で高いシグナルが認められ、また、電顕写真での変化を見いだしておりTP/UPKOはTPの生理的役割の解析とともに、MINGIEのモデルマウスとして病因の解析に有用であると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Kitazono M.: "Reversal of LRP-associated drug resistance in colon carcinoma SW-620 cells"Int J Cancer. 91. 126-131 (2001)
• [文献書誌] Tsujikawa K.: "Distinct functions of the two protein tyrosine phosphatase domains of LAR (leukocyte common antigen-related) on tyrosine deohosohorviation of insulin receptor"Mol Endocrinol. 15. 271-280 (2001)
• [文献書誌] Ohno N: "Expression of functional lung resistance--related protein predicts poor outcome in adult T-cell leukemia"Blood. 98. 1160-1165 (2001)
• [文献書誌] Ohno N: "Prognostic significance of multidrug resistance protein in adult T-cell leukemia"Clin Cancer Res. 7. 3120-3126 (2001)
• [文献書誌] Qiao S.: "Differential effects of leukocyte common antigen-related protein on biochemical and biological activities of RET-MEN2A and RET-MEN2B mutant proteins"J Biol Chem. 276. 9460-9467 (2001)
• [文献書誌] Chen Z. S.: "Reversal of drug resistance mediated by multidrug resistance protein (MRP) 1 by dual effects of agosterol A on MRP1 function"Int J Cancer. 93. 107-113 (2001)
• [文献書誌] Kitazono M.: "Reversal of LRP-associated drug resistance in colon carcinoma SW-620 cells"Int J Cancer. 91. 126-131 (2001)
• [文献書誌] Tsujikawa K.: "Distinct functions ot the two protein tyrosine phosphatase domains of LAR (leukocyte common antigen-related) on tyrosine dephosphorylation of insulin recertor"Mol Endocrinol. 15. 271-280 (2001)
• [文献書誌] Ohno N: "Expression of functional lung resistance--related protein predicts poor outcome in adult T-cell leukemia"Blood. 98. 1160-1165 (2001)
• [文献書誌] Ohno N: "Prognostic significance of multidrug resistance protein in adult T-cell leukemia"Clin Cancer Res,. 7. 3120-3126 (2001)
• [文献書誌] Qiao S.: "Differential effects of leukocyte common antigen-related protein on biochemical and biological activities of RET-MEN2A and RET-MEN2B mutant proteins"J Biol Chem. 276. 9460-9467 (2001)
• [文献書誌] Chez Z. S.: "Reversal of drug resistance mediated by multidrug resistance protein (MRP) 1 by dual effects of agosterol A on MRP1 function"Int J Cancer. 93. 107-113 (2001)