RAGE膜貫通ドメインによる細胞膜ダイナミクスとがん悪性化シグナルの解明

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07323
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 棟居 聖一 金沢大学, 医学系, 助教 (10399040)
• 研究分担者: 木村 久美 金沢大学, 医学系, 助教 (60409472)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: RAGE / 膜ダイナミクス / がん悪性化

研究実績の概要

腫瘍組織形成における、腫瘍細胞同士あるいは腫瘍細胞外環境との相互作用は、リガンドと受容体の結合に依存しており、その結合により生み出された細胞膜ダイナミクスの変化と、それにより誘導されるシグナルが腫瘍を形成している。この機構を解明するために研究代表者らは、がん細胞が悪性化し、がん幹細胞様のスフェロイド形成の誘導を示す現象に、パターン認識受容体として知られているRAGEの発現が必須であること、およびこの現象は既知のRAGEシグナルを介さず、RAGEの細胞膜貫通ドメインの存在のみで成立する現象であることを見出してきた。
この現象の生物学的な分子機構を明らかにし、がんの悪性化におけるRAGEの役割を明らかにするこの機構を明らかにするために、本年度はRAGE膜貫通領域TM-RAGEを導入したHOS細胞（HOS-TM（RAGE））が脂質ラフトに局在するか否かの解析を行った。その結果、HOS-TM（RAGE）のTM-RAGEは脂質ラフトに存在することを見出した。また、この現象がTM-RAGE特異的であることを示す為にRAGEの細胞膜貫通領域のアミノ酸配列の順番をランダムに変更したTMsc-RAGE遺伝子を作製した。現在、HOS細胞にTMsc-RAGE遺伝子を導入した高発現株（HOS-TMsc(RAGE)）を得るためにクローニングを行っており、ウエスタンブロットにより発現を確認したところ、TMsc-RAGEの高発現クローンが複数個得られた。今後、これらの細胞を用いて解析を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通りに研究が進んでいるため。

今後の研究の推進方策

今後は、HOS-TM（RAGE）の脂質ラフト画分を抽出し、抽出した脂質ラフト画分に含まれるタンパク質を解析し、TM-RAGE発現により変化する脂質ラフト局在タンパク質の探索を試みる。さらにHOS-TM（RAGE）のTM（RAGE）をpull downし、共沈してくるタンパク質の解析を行う。これらの解析のために、TMsc-RAGE遺伝子を導入したHOS細胞（HOS-TMsc(RAGE)）を作製し陰性対照とする。

次年度使用額が生じた理由

実験は概ね予定通り進行したが本年度は支出のかかる実験を行わなかった為このような差額が生じた。

研究成果

• [雑誌論文] Transport of oxytocin to the brain after peripheral administration by membrane‐bound or soluble forms of receptors for advanced glycation end‐products. (2021)
  • 著者名/発表者名: Munesue S, Liang M, Harashima A, Zhong J, Furuhara K, Boitsova BE, Cherepanov MS, Gerasimenko M, Yuhi T, Yamamoto Y, Higashida H.
  • 雑誌名: J Neuroendocrinol. 巻: in press ページ: 0-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] RAGE signaling antagonist suppresses mouse macrophage foam cell formation. (2021)
  • 著者名/発表者名: Leerach N, Munesue S, Harashima A, Kimura K, Oshima Y, Kawano S, Tanaka M, Nimura A, Sakulsak N, Yamamoto H, Hori O, Yamamoto Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: in press ページ: 0-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glycation reaction and the role of the receptor for advanced glycation end-products in immunity and social behavior. (2020)
  • 著者名/発表者名: Leerach N, Harashima A, Munesue S, Kimura K, Oshima Y, Goto H, Yamamoto H, Higashida H, Yamamoto Y.
  • 雑誌名: Glycoconj J. 巻: in press ページ: 0-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neuroprotective Effects of Endogenous Secretory Receptor for Advanced Glycation End-products in Brain Ischemia. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimizu Y, Harashima A, Munesue S, Oishi M, Hattori T, Hori O, Kitao Y, Yamamoto H, Leerach N, Nakada M, Yamamoto Y, Hayashi Y.
  • 雑誌名: Aging Dis. 巻: 11 ページ: 547-558
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Aquaporin 1 elicits cell motility and coordinates vascular bed formation by downregulating thrombospondin type-1 domain-containing 7A in glioblastoma. (2020)
  • 著者名/発表者名: Oishi M, Munesue S, Harashima A, Nakada M, Yamamoto Y, Hayashi Y. Aquaporin 1 elicits cell motility and coordinates vascular bed formation by downregulating thrombospondin type-1 domain-containing 7A in glioblastoma.
  • 雑誌名: Cancer Med. 巻: 9 ページ: 3904-3917
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 可溶型RAGEは脳血管内皮細胞上の膜型RAGEによる血中オキシトシンの脳内輸送を阻害しない (2020)
  • 著者名/発表者名: 棟居聖一、原島愛、木村久美、Nontaphat Leerach、大島由、新村朱子、東田陽博、山本靖彦
  • 学会等名: 第30回日本メイラード学会（オンライン）
• [図書] 糖化ストレス (2020)
  • 著者名/発表者名: 棟居聖一、山本靖彦
  • 総ページ数: 379
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 金沢大学大学院・医薬保健学総合研究科・医学専攻・血管分子生物学
  • URL: https://biochem2.w3.kanazawa-u.ac.jp/