癌細胞におけるNOによるIRS-1ユビキチン化の分子生物学的メカニズムの解明

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18591517
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 杉田 裕樹 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (30398218)
• 研究分担者: 馬場 秀夫 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 教授 (20240905)
• キーワード: insulin receptor substrate-1 / ユビキチン化 / 膵癌細胞 / insulin like growth factor-1 / 一酸化窒素(NO) / Akt

研究概要

(1)癌細胞において、一酸化窒素(NO)によるIGF-R/IRS-1/PI3-K/Akt系シグナルおよびMAPKシグナルへの効果
膵癌細胞MIAPaCa-2にてNOドナーのGSNOによりIRS-1の蛋白発現、インスリン刺激によるチロシンリン酸化およびリン酸化Aktの発現低下が認められた。GsNOによるIRs-1の蛋白発現はproteasome inhibitorであるMG132によって抑制された。一方GSNOによりERK1/2のリン酸化は増加した。
(2)癌細胞において、NOによるIRS-1ユビキチン化の証明とそのメカニズムの解明
MIAPaCa-2にIRS-1 WTおよびそのdeletion mutantであるIRS-1 DM2,IRTS-1 DM3を遺伝子導入し高発現させGSNOによるIRS-1蛋白発現量を定量すると、IRS-1 WT, IRS-1 DM2においては低下するが、IRS-1 DM3においては変化が見られなかった。これによりC-terminal側にNOによるユビキチン化に重要な部位が存在する可能性が示唆された。
(3)IRS-1蛋白発現が癌細胞増殖に重要であり、NOによるユビキチン化が癌増殖抑制に重要であることの証明
MIAPaCa-2およびMCF-7の細胞増殖はGSNOによって濃度依存的に抑制された。またMIAPaCa-2にIRS-1を高発現させた株においてはNOドナーによる細胞増殖抑制効果減弱した。
(4)NOドナーあるいはNOドナー+glucose oxigenase (GO)による癌増殖抑制効果〜in vitroおよびin vivoでの解析〜
MIAPaCa-2細胞増殖はGSNOあるいはGO単独よりもGSNO+GOによって相乗効果的に抑制された。

研究成果

• [雑誌論文] Farnesyltransferase Inhibitor, Manumycin A, Prevents Atherosclerosis Development and Reduces Oxidative Stress in Apolipoprotein E-Deficient Mice. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugita M, Sugita H, Kaneki M
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 27 ページ: 1-7
• [雑誌論文] Adipocyte apoptosis after burn injury is associated with altered fat metabolism. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara S, Kaneki, Sugita H, Sugita M, Asai A, Sahani N, Chon JY, Tompkins RG, Martyn JA
  • 雑誌名: J Burn Care Res. 27 ページ: 367-376
• [雑誌論文] Combined chemotherapy of irinotecan and low-dose cisplatin (I/low-P) against metastatic biliary tract cancer. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sugita H, Hirota M, Ichihara A, Furuhashi S, Kihara S, Shimada S
  • 雑誌名: J Hepatobiliary Pancreat Surg. 13 ページ: 463-467