膜結合型細胞増殖因子と細胞外マトリックスの相互作用によるシグナルの伝達

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近年、ジフテリア毒素(DT)のリセプター(DTR)は、膜結合型細胞増殖因子HB-EGFであることを示唆する報告がなされた。本研究の目的は、DTRとして解析してきた我々のこれまでの知見を活かしながら、膜結合型細胞増殖因子としてのHB-EGFの作用を細胞接着因子や細胞外マトリックスとの相互作用という観点から解析することであり、今年度は次のことを明らかにした。(1)HB-EGFがDTRであることの証明:HB-EGFのアミノ酸一次構造に基づいて合成したペプチドで抗HB-EGF抗体を作製し、抗HB-EGF抗体はDTRを特異的に沈降する事を示した。さらに、HB-EGFとDTの結合性を詳細に調べ、DTとHB-EGFはDTRと同じ結合定数で結合することを明らかにした。(2)膜結合型HB-EGFにおけるDRAP27の役割:膜タンパク質DRAP27は細胞表面のDTR量を10-20倍上昇させる。これが、膜結合型HB-EGF分子数を実際に増やしているのか、タンパク量自体は変えていないがDTRとして働く機能的なHB-EGFの量を増やしているのかを検討した。増殖因子としてのHB-EGFの作用について同様な効果を持っているかどうかを調べ、予備的な実験では、HB-EGFは膜結合型の状態で隣接した細胞に細胞増殖作用を示し得ること、DRAP27はこの作用を増強するという結果を得た。(3)HB-EGFとヘパラン硫酸プロテオグリカンのアソシエーション:HB-EGF分子のEGFドメインのすぐN末側には、ヘパリンあるいはヘパラン硫酸に強く結合する部分が存在する。この部分へのヘパラン硫酸糖の結合が細胞増殖因子として、あるいはDTRとしての活性に影響を与えることが考えられたので、ヘパラン硫酸のDTR活性への影響を調べ、ヘパラン硫酸糖はHB-EGFに結合して、機能的なDTR形成に働くことが明らかになった。