ヘリコバクター・ピロリ感染による胃病変発症の分子機構-胃細胞内へのピロリ菌CagA蛋白移行と細胞機構の撹乱-

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370171
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 畠山 昌則 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (40189551)
• 研究分担者: 東 健 福井医科大学, 医学部, 助教授 (60221040) ; 浅香 正博 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (10113507)
• キーワード: ヘリコバクター・ピロリ菌 / CagA / チロシンリン酸化 / 分子多型性 / SHP-2 / オーダーメイド治療

研究概要

1.CagA誘導発現胃細胞株の樹立
CagAの生物活性を生化学的・細胞生物学的により詳細に検討するため、テトラサイクリン依存的に野性型ないしリン酸化抵抗型CagAを誘導発現するAGS胃上皮細胞株を樹立した。野性型CagAの誘導にともない、hummingbird細胞として知られる細胞質の著しい伸長で特徴付けられる細胞形態変化が誘導された。Time-lapse videoを用いた解析から、hummingbird細胞はscattering亢進で示される細胞運動性の強い亢進を示した。リン酸化抵抗型CagA変異分子はhummingbird細胞誘導活性を示さなかった。
2.CagA依存的遺伝子のゲノム網羅的解析
AGS細胞における一過性のCagA発現系を用いてCagA発現前後の細胞RNAを採取、このRNAをプローブとしてDNAチップ解析を行い、CagA依存的に転写が変動する遺伝子群をゲノム網羅的に同定した。抽出された遺伝子群のプロモーターに共通して存在するシスエレメント解析を行い、これらの遺伝子発現に共通して関与しうる複数の転写因子を同定した。これら転写因子の中で、CagA発現により転写活性が変動するものを同定した。
3.hummingbird細胞誘導の分子機構解析
hummingbird細胞誘導におけるCagA-SHP-2複合体形成の役割を検討するため、lacrepressor-operatorシステムとsiRNAを用いたRNA干渉法を組み合わせ、SHP-2発現をIPTG依存的にノックダウン可能なAGS細胞株を樹立した。この誘導的SHP-2ノックダウン細胞を用い、CagAのhummingbird誘導においてSHP-2が必要不可欠な下流分子として機能することを明らかにした。hummingbird細胞誘導にはRas, PI3キナーゼは必要ない一方、SHP-2依存的なMAPキナーゼの活性化が必要であった。

研究成果

• [文献書誌] Tsutsumi, R.: "Attenuation of Helicobacter pylori CagA-SHP-2 Signaling by Interaction between CagA and C-terminal Src Kinase"J.Biol.Chem.. 278. 3664-3670 (2003)
• [文献書誌] Yamazaki, S.: "The CagA protein of Helicobacter pylon is translocated into epithelial cells and binds to SHP-2 in human gastric mucosa"J.Infect.Dis.. 187. 334-337 (2003)
• [文献書誌] Takebayashi, T.: "NF-kB-dependent induction of cyclin D1 by pRB family proteins and tumor-derived pRB mutants"J.Biol.Chem.. 278. 14897-14905 (2003)
• [文献書誌] Umehara, S.: "The effects of Helicobacter pylori CagA protein on the growth and survival of B lymphocytes, the origin of MALT lymphoma"Oncogene. 22. 8337-8342 (2003)
• [文献書誌] Hatakeyama, M.: "Helicobacter pylori CagA - a potential bacterial oncoprotein that functionally mimics the mammalian Gab family of adaptor proteins"Microbes Infect. 5. 143-150 (2003)
• [文献書誌] Hatakeyama, M.: "Helicobacter pylori CagA as a potential bacterial oncoprotein in gastric carcinogenesis"Pathol.Biol.. 51. 393-394 (2003)
• [文献書誌] Azuma, T.: "The Effects of cure of Helicobacter pylori infection on the signal transduction of gastric epithelial cells"Aliment.Pharmacol.Ther.. 18. 1-6 (2003)
• [文献書誌] Zhou, W.: "Azuma, T. The diversity of vacA and cagA genes of Helicobacter pylori in East Asia"FEMS Immunol.Med.Microbiol. 40. 81-87 (2004)
• [文献書誌] Azuma, T.: "Association between diversity in the Src homology 2 domain-containing tyrosine phosphatase binding site of Helicobacter pylori CagA protein and gastric atrophy and cancer"J.Infect.Dis.. 189. 820-827 (2004)
• [文献書誌] Sakurai, A.: "H. Regulation of human T-cell leukemia virus type-1 budding by ubiquitin ligase Nedd4"Microbes Infect. (In Press).
• [文献書誌] Higashi, H.: "Helicobacter pylori CagA provokes Ras-independent morphogenetic response through targeting SHP-2"J.Biol.Chem.. (In Press).