胎盤構造形成の分子機構

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胎盤形成は哺乳類の個体発生に必要不可欠であるだけでなく、短期間に形態的にも機能的にもめまぐるしい変遷を遂げる生物学的モデルとして興味深いが、特に合胞体形成に関与する分子については不明な点が多い。FRP-1分子の機能特性を生かし、巨細胞形成に関わるFusogen・及びそのLigandの同定を初めとして胎盤形成の本質に迫ることが本研究の目的である。本年はヒトtrophoblasts由来細胞であるBeWo細胞を含む培養細胞や胎盤組織を含む人体組織を用い、細胞融合制御因子CD98/FRP-1 Heavy chainとLight chainの発現を解析した。ヒト組織と腫瘍細胞において、LAT1をはじめとするFRP-1/CD98Lcと、その機能に深く関係するFRP-1の発現について調べた。PT-PCRとReal-Time PCRによる分析では、腫瘍細胞では、すべての細胞株でLAT1のmRNAとFRP-1のmRNAが発現していたが、その発現パターンはLAT1とFRP-1hcで異なっていた。また、FACSによる解析では、すべての腫瘍細胞株でLAT1タンパク質とFRP-1タンパク質がともに存在することがわかった。これはLAT1の機能的な発現に、FRP-1が必要であるという報告と一致する。ヒト組織のRT-PCRとReal-Time PCRによる分析では、LAT1のmRNAは、胎盤、骨髄、精巣、脳で高く発現していた。こうしたLAT1/FRP-1複合体の特徴は、細胞の成長・増殖やアミノ酸関連化合物の生成に必要なアミノ酸を供給するアミノ酸トランスポーターとしての役割を支えているものと思われる。今後、このアミノ酸トランスポーター活性とウイルス誘導細胞融合制御の機能的関係を解析する予定である。近年、CD98/FRP-1のLight chainが解明され、CD98/FRP-1とLight chainのHeterodimerがアミノ酸トランスポーター活性を有する事が明らかになった。そこで、BeWo細胞におけるCD98/FRP-1とLight chainの発現調節を解析した。胎盤中におけるCD98/FRP-1とLight chainの蛋白発現レベルは経時的に増加し、その局在は主としてPlacental apical membraneである事を証明した。その発現はProtein kinase Cによって調節している事も分かった。これらの結果はCD98/FRP-1とLight chainのHeterodimerが胎盤における機能発現に重要な役割をはたしている事を示唆している。