がん細胞ミトコンドリアに特徴的なポーリンの同定とこれを用いた抗がん剤のデザイン

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08672560
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 篠原 康雄 徳島大学, 薬学部, 助教授 (60226157)
• Keywords: ヘキソキナーゼ / ポーリン / cDNAクローニング / 抗がん剤 / がん細胞 / エネルギー代謝

Research Abstract

悪性度の高いがん細胞では、ヘキソキナーゼ活性が著しく亢進していることが知られていたが、我々は悪性度の高いがん細胞では、正常組織にはほとんど発現していないII型と呼ばれるアイソザイムの転写レベルが顕著に亢進している事実をつきとめた.一方で、がん細胞では多量に発現したヘキソキナーゼが、ミトコンドリアに結合して存在することが知られていたが、その生理的役割は明らかでなかった.本研究では、ヘキソキナーゼのミトコンドリアへの結合の生理的意識を明らかにするために、
1)がん細胞からミトコンドリアを調製して、その機能解析を行った.その結果、ミトコンドリアに結合したヘキソキナーゼは、ミトコンドリア内での酸化的リン酸化反応とミトコンドリア外での解糖系とのクロストークをコントロールしていることを見いだした.
2)がん細胞に発現したポーリンのクローニングとcharacterizationを行い.
a)がん細胞においてVDAC1およびVDAC2と呼ばれるポーリンが発現していることを見いだし、その構造決定を行った.
b)これらのポーリンの転写レベルの解析を行い、これらががん細胞に特徴的に発現しているのではなく、正常組織にも普遍的に存在することを見いだした.
c)抗体を用いた解析をも行い、これらのポーリンが、がん細胞ミトコンドリアに局在化していることを見いだした.

Research Products

• [Publications] Y.Shinohara et al.: "Source of ATP for hexokinase-catalyzed glucose phosphorylation in tumor cells:Dependence on the rate of oxidative phosphorylation to that of extramitochondrial ATP generation" Biochim.Biophys.Acta. 1319. 319-330 (1997)
• [Publications] Y.Shinohara et al.: "Quantitative determinations of the steady state transcript levels of hexokinase isozymes and glucose transporter isoforms in normal rat tissues and the malignant tumor cell line AH130" Biochim.Biophys.Acta. 1368. 129-136 (1998)
• [Publications] 篠原康雄、寺田 弘: "がん細胞のエネルギー代謝系のキャラクタリゼーション" サイエンスリポート 印刷中 (総説).