細胞外マトリックス分子の分子間相互作用と代謝制御に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14207076
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 柳下 正樹 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70132793)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 Katarzyna Anna 東京医科歯科大学, 歯学部, 教務職員 (90302877) ; 横山 三紀 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (70191533) ; 篠村 多摩之 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (70206118)
• Keywords: 細胞外マトリックス / プロテオグライカン / 分子間相互作用 / ヘパラン硫酸

Research Abstract

細胞外マトリックスは多価の結合分子による特徴的な複合体形成により成り立ち、結合組織・支持組織の構造特性に重要な貢献をするほか、細胞を取り巻く体内環境として細胞の形態、発生、分化、成長、老化を始めとした様々な細胞代謝において重要な調節因子としての働きももっている。プロテオグライカンは細胞外マトリックス中でコラーゲンと共に主要な構成分子であり、その生理的或いは病的状態における代謝調節機構を知ることは細胞外マトリックスの生物学的機能を知る上で重要な意義がある。本年度の研究は昨年度からの継続研究として、主に哺乳動物の細胞表面や基底膜に広く存在し、多くの種類の生理的活性を持つ蛋白と特異的な分子間相互作用を示すことが知られているヘパラン硫酸プロテオグライカンの分子構造、およびその分解過程において調節的な役割を持つ分解酵素(ヘパラネース)の酵素学的分析を行った。その概略は以下のとおりである。green fluorescent protein/ヘパラネース融合タンパクの発現ベクターを調製し、培養細胞にトランスフェクトして融合タンパクを安定して発現する細胞株を複数系列得た。蛍光測定および発現細胞抽出液のヘパラネース酵素活性測定により融合タンパク発現をモニターした。融合タンパク発現細胞は核を除く細胞質全体に蛍光を示し、これに伴った酵素活性の上昇も認めた。これら融合タンパク発現株を用いてヘパラネースの細胞内分布に関する詳細な解析、ヘパラネースタンパクの細胞内プロセシングなどの解析をさらにすすめる。また、各種の細胞内輸送阻害薬を用いて、ヘパラネースおよびヘパラン硫酸プロテオグライカンの細胞内輸送に関する解析も行う予定である。

Research Products

• [Publications] Matsumoto, K.: "Distinct interaction of version/PG-M with hyaluronan and link protein"J.Biol.Chem.. 278. 41205-41212 (2003)
• [Publications] Yokoyama-Hara, M.: "Complex gangliosides as cell surface inhibitors for the ecto-NAD^+ glycohydrolase of CD38"Methods in Enzymology. 363. 319-324 (2003)
• [Publications] Nagatsuka, Y.: "Carbohydrate-dependent signaling from the phosphatidylglucoside-based microdomains induces granulocytic differentiation of HL60 cells"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100. 7454-7459 (2003)
• [Publications] Yokoyama-Hara, M.: "Novel sulfated gangliosides, high-affinity ligands for neural siglecs, inhibit NADase activities of leukocyte cell surface"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letter. 13. 3441-3445 (2003)
• [Publications] 柳下正樹: "線維化を担当する細胞と細胞外マトリックス"Medical Science Digest. 29. 392-395 (2003)
• [Publications] Esashika, M.: "Influence of orthodontic forces on the distribution of proteoglycans in rat hypofunctional periodontal ligament"J.Med.Dent.Sci.. 50. 183-194 (2003)
• [Publications] Teramoto, M.: "Effect of compressive forces on extracellular matrix in rat mandibular condylar cartilage"J.Bone Miner.Metab.. 21. 276-286 (2003)
• [Publications] Kurokawa, H.: "Heparanase activities and tumor invasion patterns in human squamous cell carcinoma xenografts"Cancer Science. 94. 277-285 (2003)
• [Publications] 柳下正樹: "オーバービュー:線維化にかかわる細胞と分子"現代医療. 35. 306-310 (2003)