がん細胞運動刺激因子による細胞外受容体認識機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780479
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 田中 信忠 昭和大学, 薬学部, 講師 (00286866)
• Keywords: 構造生物学 / 結晶構造解析 / 結晶化 / X線 / 腫瘍 / がん / サイトカイン / 転移

Research Abstract

ヒト黒色腫細胞、ヒト繊維肉腫細胞から単離された、ヒト由来自己分泌型がん細胞運動刺激因子(human autocrine motility factor,以下hAMFと略)は、細胞外に分泌され、産生細胞自体の運動を刺激する、ホモ2量体(2x558アミノ酸残基)サイトカインである。本研究では、がん転移抑制剤の合理的デザインへ向けた手掛りを得るため、hAMFとその阻害剤との複合体の立体構造、およびhAMFの受容体である、hAMFRの立体構造を解明することを目指している。
蒸気拡散法により、ポリエチレングリコール8000を沈殿剤として用い、組換え型hAMFの結晶化を行った。細い柱状結晶が再現性良く得られるようになった。筑波のフォトンファクトリーにおいて、回折強度データの収集を行い、1.9Å分解能までの回折強度データを得ることができた。得られた結晶の空間群はP2_12_12_1、格子定数はa=80.58Å,b=107.4Å,c=270.7Åであり、結晶の非対称単位中には4サブユニット(2分子の2量体:2×2×558アミノ酸残基)が含まれていた。結晶の溶媒含量は、47%であった。ウサギ由来ホスホグルコースイソメラーゼをサーチモデルとした分子置換法により位相を決定し、1.9Å構造精密化を行った。次いで、AMFとAMFのサイトカイン活性を阻害する阻害剤との複合体の立体構造を解明するため、数種の阻害剤との複合体結晶の調製を試みた。その結果、エリスロース4リン酸(E4P)との複合体結晶の調製に成功し、hAMF/E4P複合体の立体構造を2.4Å分解能で決定することができた。
受容体との複合体の構造解析を見据え、マウス由来AMF(mAMF)単体の立体構造を決定しておく必要が有るため、mAMFの結晶化条件の探索を行い、結晶化に成功した。

Research Products

• [Publications] Uemura, H., et al.: "Crystallization and preliminary X-ray crystallographic studies of human autocrine motility factor"Protein and Peptide Lett.. 8. 317-322 (2001)
• [Publications] Tanaka, N., et al.: "Inhibition mechanism of cytokine activity of human autocrine motility factor examined by crystal structure analyses and site-directed mutacgenesis studies"J.Mol.Biol.. 318. 985-997 (2002)
• [Publications] Tsutsumi, S., et al.: "The enzymatic activity of phosphoglucose isomerase is not required for its cytokine function"FEBS Lett.. 534. 49-53 (2003)