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

2021 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 / がん悪性化 / 膜ダイナミクス

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機構を明らかにすることを目的として、昨年度は、RAGE膜貫通領域TM-RAGEを導入したHOS細胞（HOS-TM（RAGE））のTM-RAGEは細胞膜上の機能ドメインである脂質ラフトに存在することを見出した。
本年度は、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をHOS細胞に導入した高発現株（HOS-TMsc(RAGE)）を得て、スフェロイド形成能を検討した。その結果、HOS-TM（RAGE）で形成されるスフェロイドは、HOS-TMsc(RAGE)では観察されなかった。このことはRAGE発現により誘導されるスフェロイド形成はTM-RAGE特異的であることが明らかとなった。さらに、HOS-TMsc(RAGE)を陰性対照として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った。この結果、数種類のTM-RAGE特異的結合タンパク質を見出した。今後、これらのタンパク質を質量分析により同定する予定である。

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

当初の予定通り研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

HOS-TMsc(RAGE)を陰性対照として、HOS-TM（RAGE）のTM-RAGEをpull downし、共沈してくるタンパク質をSDS-PAGE、銀染色により解析したところ、HOS-TM（RAGE）特異的に共沈してくるタンパク質が数種類見出された。今後、これらのタンパク質を質量分析により同定する予定である。

次年度使用額が生じた理由

本申請は3年間の研究計画であり、来年度(2023年度)が最終年度に当たる為、最終年度使用額が生じた。来年度も当初の予定通り物品費として使用予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Use of Cocultures to Measure the Blood-Brain Barrier Permeability of Oxytocin. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y, Harashima A, Munesue SI, Higashida H.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 2384 ページ: 247-255
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-1759-5_15.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dual Nature of RAGE in Host Reaction and Nurturing the Mother-Infant Bond. (2022)
  • 著者名/発表者名: Oshima Y, Harashima A, Munesue S, Kimura K, Leerach N, Goto H, Tanaka M, Niimura A, Hayashi K, Yamamoto H, Higashida H, Yamamoto Y.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 23 ページ: 2086
  • DOI: 10.3390/ijms23042086.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dynamic switch of immunity and antitumor effects of metformin in rat spontaneous esophageal carcinogenesis (2022)
  • 著者名/発表者名: Takei R, Miyashita T, Takada S, Tajima H, Ninomiya I, Takamura H, Fushida S, Harashima A, Munesue S, Yagi S, Inaki N, Ohta T, Yamamoto Y.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Immunother. 巻: 71 ページ: 777-789
  • DOI: 10.1007/s00262-021-03027-x.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Share Soluble receptor for advanced glycation end products protects from ischemia- and reperfusion-induced acute kidney injury. (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa T, Iwata Y, Oshima M, Ogura H, Sato K, Nakagawa S, Yamamura Y, Kamikawa Y, Miyake T, Kitajima S, Toyama T, Hara A, Sakai N, Shimizu M, Furuichi K, Munesue S, Yamamoto Y, Kaneko S, Wada T.
  • 雑誌名: Biol Open. 巻: 11 ページ: bio058852
  • DOI: 10.1242/bio.058852.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Correction to: Dynamic switch of immunity and antitumor effects of metformin in rat spontaneous esophageal carcinogenesis. (2022)
  • 著者名/発表者名: Takei R, Miyashita T, Takada S, Tajima H, Ninomiya I, Takamura H, Fushida S, Harashima A, Munesue S, Yagi S, Inaki N, Ohta T, Yamamoto Y.
  • 雑誌名: Cancer Immunol Immunother. 巻: 71 ページ: 791-793
  • DOI: 10.1007/s00262-021-03039-7.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Thrombopoietin accumulation in hepatocytes induces a decrease in its serum levels in a sinusoidal obstruction syndrome model. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki H, Tajima H, Yamamoto Y, Munesue S, Okazaki M, Ohbatake Y, Nakanuma S, Makino I, Miyashita T, Takamura H, Ohta T.
  • 雑誌名: Mol Med Rep. 巻: 25 ページ: 201.
  • DOI: 10.3892/mmr.2022.12717.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Receptor for advanced glycation end-products (RAGE) plays a critical role in retrieval behavior of mother mice at early postpartum. (2021)
  • 著者名/発表者名: Gerasimenko M, Lopatina O, Munesue S, Harashima A, Yokoyama S, Yamamoto Y, Higashida H.
  • 雑誌名: Physiol Behav. 巻: 235 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1016/j.physbeh.2021.113395
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] グリケーションとその最終産物受容体RAGE ― 病態形成における意義について ― (2021)
  • 著者名/発表者名: 棟居聖一、山本靖彦
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会
• [学会発表] RAGE細胞内シグナル伝達阻害によるマクロファージ泡沫化抑制効果 (2021)
  • 著者名/発表者名: 原島 愛、Nontaphat Leerach、棟居聖一、木村久美、大島 由、 林 謙次郎、後藤久典、田中麻莉子、新村朱子、橋本 篤、山本靖彦
  • 学会等名: 腎とフリーラジカル研究会
• [学会発表] 原子間力顕微鏡によるタンパク質グリケーションの可視化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 新村朱子、木下結衣、原島 愛、棟居聖一、木村久美、Nontaphat Leerach、 大島 由、林 謙次郎、田中麻莉子、後藤久典、古寺哲幸、山本靖彦
  • 学会等名: 第30回日本メイラード学会年会
• [学会発表] 内在性分泌型 RAGE が血中オキシトシンの脳内輸送に与える影響の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 原島 愛、棟居聖一、木村久美 、Nontaphat Leerach、大島 由、 林謙次郎、新村朱子、田中麻莉子、東田陽博、山本靖彦
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第39回大会
• [学会発表] がんの腫瘍悪性形質はRAGEによって制御される (2021)
  • 著者名/発表者名: 棟居聖一、武内章彦、原島愛、木村久美、Nontaphat Leerach、 大島 由、田中麻莉子、新村朱子、山本 博、山本靖彦
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第39回大会
• [学会発表] 食後誘導される末梢血好中球NETosisとその意義について (2021)
  • 著者名/発表者名: 大島 由、田中麻莉子、Nontaphat Leerach、林謙次郎、 新村朱子、棟居聖一、原島 愛、木村久美、山本靖彦
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第39回大会
• [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/