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がん細胞における細胞形質の不均一性は、薬剤抵抗性出現の一因であり、がん治療を困難にする。このがん細胞形質の多様性は、個々の細胞のダイナミクス、タンパク質の産生量や酵素反応速度の確率論的な“ゆらぎ”に起因すると考えられる。本研究では、これら3点がクロスする膜型細胞増殖因子EGFファミリーの細胞外領域切断“エクトドメイン・シェディング”活性の“ゆらぎ”に焦点を当て研究を進めた。昨年度に、ヒト乳がん細胞MCF7細胞からCD24hi/CD44neg/EpCAMhi（Stem type）、CD24hi/CD44neg/EpCAMneg（Basal type）、CD24lo/CD44hi/EpCAMhi （Luminal type）の各クローンを樹立後、それぞれの細胞集団におけるEGFファミリー膜型増殖因子のシェディング定量解析から、proAmphiregulin (proAREG)のシェディング活性が各細胞タイプとの相関性を示すことを明らかにした。本年度は、proAREGシェディング活性特異的な制御機構を探索した。まず、上記３タイプの細胞クローンで細胞運動性に違いが認められたことから、細胞形質膜動態を大きく制御するアクチンダイナミクスに着目し、latrunculin A及びcytochalasin Dの薬剤処理によるアクチン重合阻害下でEGFファミリー因子のシェディング定量解析を行った。さらに、アクチン重合の制御に重要なRhoAを標的としたシグナル経路の一つであるcullin(CUL)依存性ユビキチンE3リガーゼシステムをCULメンバー特異的siRNAを用いて検討したところ、proAREGのみがCUL３特異的に制御を受けることを突き止めた。以上のことから、EGFファミリー因子の中でproAREGに特異的なシェディング制御機構として、CUL３-RhoA制御軸を見出した。
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