肝細胞の増殖と分化を相反的に制御する分子実体の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390079
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中村 敏一 大阪大学, 産学連携本部, 特任教授 (00049397)
• 研究分担者: 岡 清正 大阪大学, 産学連携本部, 特任准教授 (70314474)
• キーワード: 成熟幹細胞 / TDO / 細胞密度依存性 / プロリン / サイクリンD1 / サイクリンE1 / DNA合成

研究概要

「肝細胞の増殖に必須であるプロリンの作用機構の解析」
初代培養肝細胞の細胞周期は通常GO期に維持されているが、増殖因子刺激に呼応して速やかに増殖(DNA合成)を開始する。この時、培養液中にプロリンの存在が必須であることが明らかにされている。私達は、プロリンが細胞周期G1/S期のサイクリンであるcyclin Dおよびcyclin Eの蛋白レベルでの発現蓄積を引き起こすことを見出した。cyclin Eの蓄積は、増殖因子からのシグナルにより発現誘導されたcyclin Dの下流で起こる細胞増殖に必須な現象である。しかし、プロリンの作用は増殖因子の存在に関わらず、プロリン添加のみで肝細胞のcyclin Eの蓄積が認められる。さらに、cyclin Eの蓄積は転写レベルの亢進ではない。cyclin Eはcdk2と結合しS期への進行に関与するが、その後、GSK-3βおよびcdk2によってリン酸化されることでcyclin Eのユビキチン化が起き、速やかにプロテアソーム系で分解される。GSK-3βの活性はAktによって負に制御されていることが知られているので、Aktの上流であるPI3K阻害剤を用いてプロリンの効果を調べた。その結果、PI3K阻害剤によってプロリンの効果は完全に消失した。また、プロリンはコラーゲンの主要構成アミノ酸であり、コラーゲン合成阻害剤によって初代培養肝細胞のDNA合成は阻害される。そこで、コラーゲン合成阻害剤がcyclin Eの発現に及ぼす影響を調べたところ、プロリンによるcyclin Eの蓄積は認められなかった。以上の結果より、プロリンから合成されたコラーゲンによってPI3K/Akt経路が活性化され、cyclin Eの蓄積に関与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of sepsis by hepatocyte growth factor (HGF), an anti-inflammatory regulator : Emerging insights and therapeutic potential (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Nakamura T
  • 雑誌名: Gastroenterol Res Pract (e-Journal) 巻: (On line) ページ: Article ID909350
  • DOI: 10.1155/2012/909350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of mannose receptor as a receptor for HGF β-chain : A novel ligand-receptor pathway for enhancing macrophage phagocytosis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi H, Oka K, Mizuno S, Nakamura T
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: (in press)
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.318568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor overexpression in the nervous system enhances learning and memory performance in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Funakoshi H, Kadoyama K, Noma S, Kanai M, Ohya-Shimada W, Mizuno S, Doe N, Taniguchi T, Nakamura T
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of HGF attenuates the degeneration of Purkinje cells and Bergmann glia in a knockin mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (2012)
  • 著者名/発表者名: Noma S, Ohya-Shimada W, Kanai M, Ueda K, Nakamura T, Funakoshi H
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.03.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombinant human HGF, but not rat HGF, elicits glomerular injury an albuminuria in normal rats via an immune complex-dependent mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Ikebuch F, Fukuta K, Kato T, Matsumoto K, Adachi K, Abe T and Nakamura T.
  • 雑誌名: Clin Exp Pharmacol Physiol 巻: 38 ページ: 192-201
  • DOI: DOI:10.1111/j.1440-1681.2011.05483.x.
• [雑誌論文] Preservations of nephrin and synaptopodin by HGF in podocytes for the attenuations of foot process injury and albuminuria in nephritic mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Mizuno S and Nakamura T.
  • 雑誌名: Nephrology 巻: 16 ページ: 310-318
  • DOI: DOI:10.1111/j.1440-1797.2010.01392.x.
• [雑誌論文] Introduction : Hepatocyte Growth Factor and Met receptor, from discovery to therapeutic implications (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T
  • 雑誌名: Curr.Signal Transduct.Ther. 巻: 6 ページ: 143-145
  • DOI: 10.2174/157436211795659937
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor (HGF), an endogenous pulmotrophic regulator, for the rescue of acute and chronic lung diseases (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Ohnishi H, Nakamura T
  • 雑誌名: Curr.Signal Transduct.Ther. 巻: 6 ページ: 210-220
  • DOI: 10.2174/157436211795659946
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte Growth Factor (HGF) : Neurotrophic Functions and Therapeutic Implications for Neuronal Injury/Diseases (2011)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi H, Nakamura T
  • 雑誌名: Curr Signal Transduct.Ther 巻: 6 ページ: 156-167
  • DOI: 10.2174/157436211795659982
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of Tryptophan Metabolism, Promotion of Neurogenesis and Alteration of Anxiety-Related Behavior in Tryptophan 2,3-Dioxygenase-Deficient Mice (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Funakoshi, M.Kanai, T.Nakamura
  • 雑誌名: Int.J.Trp.Res. 巻: 4 ページ: 7-18
  • DOI: 10.4137/IJTR.S5783
  • 査読あり
• [雑誌論文] HGF-Antagonists : Structure, Activities, and Anti-cancer Approach (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakai K, Nakamura T, Kinoshita T, Nakamura T, Matsumoto K
  • 雑誌名: Curr.Signal Transduct.Ther. 巻: 6 ページ: 191-199
  • DOI: 10.2174/157436211795659964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human Hepatocyte Growth Factor Promotes Functional Recovery in Primates after Spinal Cord Injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitamura K, Fujiyoshi K, Yamane J, Toyota F, Hikishima K, Nomura T, Funakoshi H, Nakamura T, Aoki M, Toyama Y, Okano H, Nakamura M
  • 雑誌名: PLOS one 巻: 6 ページ: e27706
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0027706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocyte growth factor incorporated into herpes simplex virus vector accelerates facial nerve regeneration after crush injury (2011)
  • 著者名/発表者名: Esaki S, Kitoh J, Katsumi S, Goshima F, Kimura H, Safwat M, Yamano K, Watanabe N, Nonoguchi N, Nakamura T, Coffin RS, Miyatake SI, Nishiyama Y, Murakami S
  • 雑誌名: Gene Ther. 巻: 18 ページ: 1063-9
  • DOI: 10.1038/gt2011.57
  • 査読あり
• [雑誌論文] NK4 gene expression enhances 5-fluorouracil-induced apoptosis of murine colon cancer cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Taiyoh H, Kubota T, Fujiwara H, Matsumura A, Murayama Y, Okamoto K, Ichikawa D, Ochiai T, Nakamura T, Matsumoto K, Nakamura T, Otsuji E
  • 雑誌名: Anticancer Res. 巻: 31 ページ: 2217-24
  • DOI: PMID:21737644
  • 査読あり
• [学会発表] Differential effects on systemic kynurenine levels by tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO) and indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) under physiological conditions and interferon treatment (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井将昭、船越洋、中村敏一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] HGF-β chainはクッパー細胞の貪食作用を亢進する (2011)
  • 著者名/発表者名: 大西浩之、岡清正、水野信哉、中村敏一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 中枢神経におけるHGFは記憶・学習機能を向上させている (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴史、船越洋、角山圭一、野間さつき、水野信哉、中村敏一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] プロリンによるサイクリンE1の蓄積にはPI3K/Aktシグナルが必要である (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡清正、島田(大谷)若菜、水野信哉、中村敏一
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] マウス妊娠初期におけるトリプトファン分解酵素IDOおよびTDOの発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大山文男、金井将昭、中村敏一、船越洋、栗林太、刀禰重信
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [図書] Brenner's Online Encyclopedia of Genetics, 2^<nd> Edition(Edited by Maloy S and Hughes K) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Nakamura
  • 出版者: Elsevier(印刷中)
• [図書] Hydrodynamics (Edited by Harry Edmar Schulz, et al.) (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Nakamura
  • 総ページ数: 24
  • 出版者: InTECH
• [図書] Coronary Stent Restenosis (Edited by Ion Tintoiuin et al.) (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno S, Nakamura
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: The Publishing House of the Rumanian Academy
• [備考]
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UNO=12726&page=