成長因子ミッドカインの細胞内シグナルとエンドサイトーシス

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580647
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 門松 健治 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (80204519)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村松 寿子 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (50182134)
• Keywords: ミッドカイン / LRP / nucleolin / PTPS / アポトーシス / 核移行 / 成長因子 / LDL受容体

Research Abstract

ヘパリン結合性成長因子ミッドカイン(MK)はヒト癌の発生進展、神経細胞の生存分化、炎症細胞のリクルートをはじめとする重要な機能を生体内で発揮する。受容体型蛋白チロシンフォスファターゼζ(PTPζ)とLDL受容体ファミリーに属するLRPの少なくとも2つの受容体によりMKの機能発現が担われると考えられる。本研究ではMKの細胞内シグナル伝達機構の一つとしMKの核移行を詳細に検討した。また特にヒト癌におけるMKの高発現特性から、MKプロモーターと自殺遺伝子(TK遺伝子)を組み合わせた遺伝子治療と、アンチセンスオリゴヌクレオチドによるMKを分子標的とした治療の2つを試み、良好な結果を得た。以下、MKの核移行について詳述する。
1.MKは細胞内へ速やかに取り込まれ、細胞質へは5分、核へは20分がピークとなった。
2.MKのエンドサイトーシスはLRP欠損細胞では起こらず、また同じLRPのリガンドでもRAPは核への移行を示さなかった。以上からMKはLRP依存性にエンドサイトーシスされ、その後の核移行はMK特異的機構が存在することが明らかとなった。
3.MKが細胞質内で結合する蛋白の候補として核と細胞質のシャトル蛋白で冴奮nucleolinがある。実際、MKはLRPを有する細胞でのみ細胞質内でMKと結合することが判明した。
4.nucleolinの核移行シグナルを欠損した変異体は核移行を示さず、細胞質内に留まるが、これに伴いMKの核移行も阻害された。つまりこのnucleolin変異体はMKの核移行に対してドミナント・ネガティブの機能を有し、かつMKの核移行にnucleolinが必須であることを示した。
5.LRP欠損細胞およびnucleolin変異体を用いることによってMKの抗アポトーシス作用の少なくとも一部はMKの核移行に担われることが判明した。

Research Products

• [Publications] Shibata et al.: "Nuclear targeting by the growth factor midkine"Mol. Cell. Biol.. 22. 6788-6796 (2002)
• [Publications] Takei et al.: "5'-, 3'-inverted thymidine-modified antisense oligodeoxynucleotide targering midkine. Its design and application for cancer therapy"J. Biol. Chem.. 277. 23800-23806 (2002)
• [Publications] Uchimura et al.: "Functional analysis of the chondroitin 6-sulfotransferase gene in relation to lymphocyte subnonulations brain development and oversulfated chondroitin sulfates"J. Biol. Chem.. 277. 1443-1450 (2002)
• [Publications] Yanada et al.: "Impact of antithrombin deficiency in thrombogenesis : lipopolysaccharide and stress-induced thrombus formation in heterozygous antithrombin dificient mice"Blood. 99. 2455-2458 (2002)
• [Publications] Matsuura: "Midkine expression is associated with postnatal development of the lungs"Cell Strixct. Funct.. 27. 109-115 (2002)
• [Publications] Yoshida et al.: "A promoter region of midkine gene can activate transcription of an exogenous suicide gene in human nancreatic cancer"Anticancer Res.. 22. 117-120 (2002)