胃がん発癌蛋白としてのヘリコバクター・ピロリ菌CagA蛋白の役割

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14026001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 畠山 昌則 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (40189551)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 秀明 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教授 (20311227)
• Keywords: ヘリコバクター・ピロリ菌 / cagA遺伝子 / チロシンリン酸化 / 胃癌 / SHP-2 / Csk

Research Abstract

ヘリコバクター・ピロリ菌由来cagA遺伝子を胃上皮細胞に一過性導入・発現させる系を樹立した。発現されたCagAタンパク質は細胞内で細胞膜近傍に局在し、Srcファミリーキナーゼによりチロシンリン酸化を受けた。CagAはチロシンリン酸化依存的にSHP-2チロシンホスファターゼのSH2ドメインと特異的に結合し、この結合を介してSHP-2のホスファターゼ活性を増強した。また、CagA-SHP-2相互作用の結果、胃上皮細胞には細胞質の著しい進展で特徴付けられる形態的変化(hummingbird表現型)が誘導された。CagAのチロシンリン酸化に関わるEPIYAモチーフは単離される菌株ごとにその数ならびに周辺アミノ酸組成が変動する。欧米諸国で単離されるピロリ菌由来CagAのSHP-2結合活性ならびにhummingbird表現型誘導活性はEPIYAモチーフの数に比例した。一方、胃癌の多発する日本、韓国など東アジア諸国で単離されるピロリ菌CagAは、欧米型CagAと周辺アミノ酸を異にするEPIYAモチーフを有し、この東アジア特異的EPIYAモチーフは欧米型EPIYAモチーフに比べはるかに強いSHP-2結合能ならびにhummingbird表現型誘導活性を示した。CagAとチロシンリン酸化特異的に結合する第二の細胞性蛋白としてCskを同定した。CskはCagAとの結合により活性化され、Srcを抑制することによりCagAのリン酸化レベルを低下させた。CagAによるSHP-2の構成的活性化は胃上皮細胞のapoptosisを誘導することから、CagA-Csk相互作用はCagAの細胞毒性を現弱させるフィードバック制御に関与するものと推察された。

Research Products

• [Publications] Higashi, H.: "SHP-2 tyrosine phosphatase as an intracellular target of Helicobacter pylori CagA protein"Science. 295. 683-686 (2002)
• [Publications] Higashi, H.: "Biological activity of the Helicobacter pylori virulence factor CagA is determined by variation in the tyrosine phosphorylation sites"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 99. 14428-14433 (2002)
• [Publications] Tono-oka, S.: "Unusual enzymatic hydrolysis of NAD by solubilized form of NAD+ glycohydrase"Chem. Pharm. Bull.. 50. 831-833 (2002)
• [Publications] Yamada, M.: "Role of pRB-family/E2F complex in the inhibition of IL-3-dependent lymphoid cell proliferation"Cytokine. 17. 91-97 (2002)
• [Publications] Hatakeyama, M.: "Deregulation of SHP-2 tyrosine phosphatase by the Helicobacter pylori virulence factor CagA"Keio J. Med.. 51. 26-32 (2002)
• [Publications] Yamazaki, S.: "The CagA protein of Helicobacter pylori is translocated into epithelial cells and binds to SHP-2 in human gastric mucosa"J. Infect. Dis.. 187. 334-337 (2003)
• [Publications] Tsutsumi, R.: "Attenuation of Helicobacter pylori CagA-SHP-2 signaling by interaction between CagA and C-terminal Src kinase"J. Biol. Chem.. 278. 3644-3670 (2003)
• [Publications] Hatakeyama, M.: "Helicobacter pylori CagA -a potential bacterial oncoprotein that functionally mimics the mammalian Gab family of adaptor proteins"Microbes Infect.. (in press). (2003)
• [Publications] Hatakeyama, M.: "Helicobacter pylori CagA as a potential bacterial oncoprotein in gastric carcinogenesis"Pathol. Biol.. (in press). (2003)
• [Publications] Takebayaski, T.: "NF-kB-dependent induction of cyclin D1 by pRB family proteins and tumor-derived pRB mutants"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)