がん細胞特有のII型ヘキソキナーゼをターゲットとした抗がん剤の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05557112
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 寺田 弘 徳島大学, 薬学部, 教授 (00035544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀 均 徳島大学, 工学部, 助教授 (90119008) ; 篠原 康雄 徳島大学, 薬学部, 助教授 (60226157)
• Keywords: ヘキソキナーゼ / がん細胞株 / 抗がん剤 / 糖代謝 / 遺伝子構造

Research Abstract

本研究では、がん細胞に特異的かつ多量に発現していることを明らかにしたII型ヘキソキナーゼを選択的に阻害する活性を有する抗がん剤の開発を志向し、以下の研究を行った.
1.II型ヘキソキナーゼの選択的阻害剤のスクリーニング
当初、がん細胞からII型ヘキソキナーゼを精製し、その選択的阻害剤のスクリーニングを試みた.しかし、実際のスクリーニングには多量のヘキソキナーゼを必要とするため、ラットのII型ヘキソキナーゼを大腸菌(BL21(DE3)pLysS株)で大量に発現させる系を確立した.発現させたII型ヘキソキナーゼを用いて、引き続きスクリーニングを行っている.
2.II型ヘキソキナーゼをコードする遺伝子の構造解析
がん細胞において、II型ヘキソキナーゼの転写レベルがどのような分子機構で高まるのかを明らかにするために、申請者らは世界に先駆けてこの遺伝子を単離し、その構造解析を行った.更に、本遺伝子の転写調節機構を担うプロモーター領域の解析も行い(投稿中)、現在、転写を阻害することによってII型ヘキソキナーゼの活性発現を阻害するタイプの抗がん剤のスクリーニングをも行っている.
3.ヒトがん細胞でのヘキソキナーゼの転写レベルの解析
従来、ヒトのII型ヘキソキナーゼに関する知見は全く得られてなかったため、申請者らは、まず、その一部の構造決定を行った.得られた知見をもとに、ヒトのがん細胞株でのヘキソキナーゼの転写レベルの解析を行ったところ、悪性度が比較的低いHeLa細胞やA431細胞ではI型のヘキソキナーゼが発現しており、解糖活性が高く、悪性度も高いとされてきたHepG2細胞では、II型ヘキソキナーゼが発現していることを見いだした.

Research Products

• [Publications] K.Kogure et al.: "Evolution of the Type II Hexokinase Gene by duplication and Fusion of the Glucokinase Gene with Conservation of its Organization." J.Biol.Chem.268. 8422-8424 (1993)
• [Publications] Y.Shinohara et al.: "Steady State Transcript Levels of the Type II Hexokinase and Type I Glucose Transporter in Human Tumor Cell Lines." Cancer Lett.(印刷中). (1994)