骨分化誘導におけるBMP結合因子DANの生物学的機能の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671555
• 研究機関: 千葉県がんセンター(研究所)
• 研究代表者: 中村 洋子 千葉県がんセンター, 生化学研究部, 研究員 (60260254)
• 研究分担者: 磯貝 恵理子 千葉県がんセンター, 生化学研究部, 研究員 (40300917)
• キーワード: BMP / neuronal differentiation / 神経芽腫細胞 / DAN / p53ファミリー / p27^<KIP1>

研究概要

神経提細胞は交感神経節細胞と副腎随質細胞へと分化するが、発生早期の段階で分化を制御している因子の一つにBMP(骨形成因子)がある。交感神経節細胞と副腎随質細胞から発生する神経芽腫においてBMPシグナル伝達を介した分子機構の解析を行った。神経芽腫細胞(SH-SY5Y, RT-BM1)を1nM BMP2で処理し、BMPのシグナルを仲介する分子の一つ、Smad1/5のリン酸化を調べたところ、処理後30分でSmad1/5の顕著なリン酸化が認められた。このことから、神経芽腫におけるBMP2シグナル伝達経路の存在が示唆された。BMP2処理による両細胞の細胞増殖速度、形態変化を検討した結果、BMP2処理によって細胞の増殖速度は抑制され、神経突起の伸長が認められた。次に、BMP2による神経分化誘導に関わる分子の解析を行った。BMPのアンタゴニストであり、分化誘導に関与していると考えられるDANの発現を検討したところ、BMP2処理によってDANの発現は抑制された。DAN発現を転写レベルで制御していると思われるp73およびp53の発現においてもBMP2処理により減少した。一方、BMP2によって細胞増殖が抑制されることから、CDKインヒビターの発現解析を行った。RT-BM1をBMP2処理するとp27^<KIP1>の発現増加が蛋白質レベルで認められたことから、p27^<KIP1>の発現はユビキチンプロテアソーム系によって制御される可能性が示唆された。p27^<KIP1>のユビキチンリガーゼであるSkp2の発現を調べるとBMP2処理により減少していることが判った。さらに、CDK2の活性を検討したところ、BMP2処理によってその活性は抑制された。神経芽腫細胞のBMP2による細胞増殖抑制および神経分化誘導はp27^<KIP1>の増加に関係していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Shinbo, J., Ozaki, T., Nakamura, Y., et al.: "p73-dependent expression of DAN during cisplatin-induced cell death and osteoblast differentiation"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 295. 501-507 (2002)
• [文献書誌] Iuchi, T., Namba, H., Nakamura, Y., et al.: "Identification of the small interstitial deletion at chromosome band 1p34-p35 and its association with poor outcome in oligodendroglial tumors"Gene, chromosomes & cancer. 35. 170-175 (2002)
• [文献書誌] Ohtori, S., Yamamoto, T., Nakamura, Y., et al.: "Differential screening-selected gene aberrative in neuroblastoma protein modulates inflammatory pain in the spinal dorsal horn"Neuroscience. 110. 579-586 (2002)
• [文献書誌] Tomioka, N., Kobayashi, H., Nakamura, Y., et al.: "Chromosomes that show partial loss or gain in near-diploid tumors coincide with chromosomes that show whole loss or gain in near-triploid tumors : Evidence suggesting the involvement of the same genes in the tumorigenesis of high-and low-risk neuroblastomas"Genes Chromosomes Cancer. 36. 139-150 (2003)