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2013 Fiscal Year Annual Research Report

がん悪性形質を制御するNodal PointとしてのMT1-MMPの解析

Research Project

Project/Area Number 22220014
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

清木 元治  東京大学, 医科学研究所, 名誉教授 (10154634)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 深田 聡  高知大学, 医歯学系, 助教 (80527599)
Project Period (FY) 2010-05-31 – 2014-03-31
KeywordsMT1-MMP / がん細胞 / 浸潤 / 増殖 / HIF-1 / FIH-1 / Mint3 / リン酸化
Research Abstract

MT1-MMPは細胞外ドメインにプロテアーゼ活性を持っており、発現細胞に近接する部位にある細胞外基質や膜タンパク質のプロセッシングに関与する。切断を受けたタンパク質は、切断部位に応じて本来の活性を失い、新しい活性を示すようになり、その結果の総体がMT1-MMPの生物活性に反映される。MT1-MMPの発現は、総じて細胞の接着を弱め、運動を促進し、増殖を促進するシグナル系を変化させる。一方で、細胞内ドメインは20アミノ酸の短い配列からなり、酵素活性は持っていない。以前の研究から、我々はMT1-MMPの細胞内ドメインが低酸素応答性転写因子であるHIF-1の活性化を促進することを見いだした。HIF-1は解糖活性を促進し、酸化的燐酸化を抑制するなど、細胞の代謝活性を細胞運動や増殖に有利な代謝状態に導く為に重要な役割を果たす。
HIF-1は、通常酸素濃度下で恒常的に転写され、翻訳されている。しかし、その遺伝子産物も恒常的に分解され、転写活性も抑制されている為に通常酸素濃度ではほとんど機能しない。低酸素では、分解が低下し、FIH-1を介した転写活性機能の不活化も解除されることによりHIF-1が機能するようになる。MT1-MMPの細胞内ドメインはFIH-1と相互作用することにより、近くに存在するMint3を使ってFIH-1を不活性化する。これは、HIF-1を通常酸素濃度下で制御する新しいパスウエイである。今年度の研究では、本パスウエイが細胞内のどのようなシグナル系と関係しているかを探る為に様々なシグナル系阻害剤をスクリーニングした。その結果、mTOR阻害剤がMT1-MMPによるHIF-1活性化を抑制することを見いだした。詳細な解析により、mTORはMint3をリン酸化し、MT1-MMPはリン酸化されたMint3を用いてFIH-1を抑制することを見いだした。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Hypoxia-inducible factor 1 regulation through cross talk between mTOR and MT1-MMP.2014

    • Author(s)
      Sakamoto T, Weng JS, Hara T, Yoshino S, Kozuka-Hata H, Oyama M, Seiki M.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol.

      Volume: 34(1) Pages: 30-42

    • DOI

      10.1128/MCB.01169-13.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basal localization of MT1-MMP is essential for epithelial cell morphogenesis in 3D collagen matrix.2014

    • Author(s)
      Weaver SA, Wolters B, Ito N, Woskowicz AM, Kaneko K, Shitomi Y, Seiki M, Itoh Y.
    • Journal Title

      J Cell Sci.

      Volume: 127(Pt6) Pages: 1203-13

    • DOI

      10.1242/jcs.135236.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CDCP1 regulates the function of MT1-MMP and invadopodia-mediated invasion of cancer cells.2013

    • Author(s)
      Miyazawa Y, Uekita T, Ito Y, Seiki M, Yamaguchi H, Sakai R.
    • Journal Title

      Mol Cancer Res.

      Volume: 11(6) Pages: 628-37

    • DOI

      10.1158/1541-7786.MCR-12-0544.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hepatocyte growth factor activator inhibitor type 1 is a suppressor of intestinal tumorigenesis.2013

    • Author(s)
      Hoshiko S, Kawaguchi M, Fukushima T, Haruyama Y, Yorita K, Tanaka H, Seiki M, Inatsu H, Kitamura K, Kataoka H.
    • Journal Title

      Cancer Res.

      Volume: 73(8) Pages: 2659-70

    • DOI

      10.1158/0008-5472.CAN-12-3337.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MT1-MMP-dependent control of skeletal stem cell commitment via a β1-integrin/YAP/TAZ signaling axis.2013

    • Author(s)
      Tang Y, Rowe RG, Botvinick EL, Kurup A, Putnam AJ, Seiki M, Weaver VM, Keller ET, Goldstein S, Dai J, Begun D, Saunders T, Weiss SJ.
    • Journal Title

      Dev Cell.

      Volume: 25(4) Pages: 402-16

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2013.04.011.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical role of transient activity of MT1-MMP for ECM degradation in invadopodia.2013

    • Author(s)
      Watanabe A, Hoshino D, Koshikawa N, Seiki M, Suzuki T, Ichikawa K.
    • Journal Title

      PLoS Comput Biol.

      Volume: 9(6) Pages: e1003086.

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1003086.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規HIF 活性化分子Mint3は単球・マクロファージにおいてがん転移を促進する2013

    • Author(s)
      坂本 毅治、原 敏朗、清木 元治
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20131203-20131206
  • [Presentation] マクロファージにおけるMint3 はがん転移を促進する2013

    • Author(s)
      坂本 毅治、原 敏朗、清木 元治
    • Organizer
      第72回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20131003-20131006
  • [Presentation] Membrane type-1 matrix metalloproteinase promotes invasive growth signals of cancer cells by cell surface proteolysis2013

    • Author(s)
      Koshikawa, N., Seiki, M.
    • Organizer
      第72回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20131003-20131006
    • Invited
  • [Presentation] 新規HIF活性化分子Mint3のマクロファージでのがん悪性化における役割2013

    • Author(s)
      坂本 毅治、原 敏朗、清木 元治
    • Organizer
      第22回日本がん転移学会学術集会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20130711-20130712
  • [Presentation] 新規HIF活性化分子Mint3のマクロファージでのがん悪性化における役割2013

    • Author(s)
      坂本 毅治、原 敏朗、清木 元治
    • Organizer
      第17回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] MT1-MMP/Mint3を介した mTORによるHIF-1活性化

    • Author(s)
      坂本毅治、清木元治
    • Organizer
      第1回がんと代謝研究会
    • Place of Presentation
      鶴岡
  • [Remarks] 腫瘍細胞社会学分野

    • URL

      http://www.motoharu-seiki.com/esults/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] がんの検査方法及び検査用キット2014

    • Inventor(s)
      清木元治、越川直彦
    • Industrial Property Rights Holder
      清木元治、越川直彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-26026
    • Filing Date
      2014-02-13
  • [Patent(Industrial Property Rights)] がんの検査方法及び検査用キット2014

    • Inventor(s)
      清木元治、越川直彦
    • Industrial Property Rights Holder
      清木元治、越川直彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2014/053355
    • Filing Date
      2014-02-13
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-05-28  

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