ヘリコバクター・ピロリ菌病原性因子としてのCagA蛋白の役割とその作用機構

CagA蛋白作为幽门螺杆菌毒力因子的作用及其作用机制

• 批准号: 14021002
• 负责人: 畠山 昌則
• 金额: $ 3.46万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14021002/
• 关键词: ヘリコバクター・ピロリ菌; 胃癌; CagA; チロシンリン酸化; Src; SHP-2

cagA陽性ヘリコバクター・ピロリ菌(ピロリ菌)は高度の萎縮性胃炎を惹起し、胃癌との強い関連が示されている。CagA遺伝子産物であるCagAタンパク質はピロリ菌の保有する注射針様のIV型注入装置を介して菌体内から胃上皮細胞に直接注入され、さらに細胞内でSrcファミリーキナーゼによりチロシンリン酸化を受ける。ピロリ菌由来cagA遺伝子を胃上皮細胞内に導入・異所性発現させることにより、CagAがHGFなど増殖因子刺激時と同様の胃上皮細胞形態変化を引き起こすことを見い出した。一方、CagAのチロシンリン酸化部位となるEPIYAモチーフを構成するチロシン残基をアラニンに置換したリン酸化抵抗性CagAは全く増殖因子様活性を示さず、またこのCagA活性はSrcインヒビターであるPP2添加により著しく抑制された。すなわち、CagAはチロシンリン酸化により活性化されるものと結論ずけられた。次に、リン酸化CagAと特異的に相互作用する胃上皮細胞内分子を検索し、SH2ドメインを有するチロシンフォスファターゼSHP-2を同定した。リン酸化されたCagAはSHP-2のSH2ドメインにチロシンリン酸化部位特異的に結合し、その結果SHP-2のフォスファターゼ活性は著しく増強された。CagAとSHP-2の細胞内複合体形成は高度にstoichiometricであり、SHP-2が過剰な状態では細胞内に発現されたCagAの80%以上がSHP-2と結合した。胃上皮細胞に対するCagAの増殖因子様活性は、細胞内でのCagA-SHP-2相互作用を阻害することにより抑制された。一方、細胞膜直下でSHP-2を構成的に活性化させることにより、CagA発現と同様の細胞形態変化が誘導された。CagAによる細胞増殖シグナル伝達系ならびに細胞運動制御系の持続的脱制御は、cagA陽性ピロリ菌の慢性感染を基盤とする胃上皮細胞の多段階発癌プロセスに重要な役割を担うことが推察される。

cagA-positive bacteria are highly associated with atrophic gastritis and gastric cancer. CagA gene product is injected directly into gastric epithelial cells in vivo by type IV injection device of CagA gene injection needle, which is used for the preservation of CagA gene. CagA gene is introduced into gastric epithelial cells, and heterosexual development occurs when CagA is stimulated by HGF and gastric epithelial cell morphology changes. One side, CagA's amino acid site, EPIYA's amino acid residue composition, substitution, acidification resistance, CagA's total promoter activity, and PP2 addition were all inhibited. CagA is an active enzyme that can be used to stimulate the growth of the cell. In addition, CagA and SHP-2 interact specifically with each other in gastric epithelial cells. CagA was found to have a site-specific binding activity to SHP-2 and SHP-2. The intracellular complex of CagA and SHP-2 is highly stoichiometric, and SHP-2 is not present in the intracellular complex. More than 80% of CagA and SHP-2 are present in the intracellular complex. CagA proliferation factor activity in gastric epithelial cells is inhibited by intracellular CagA-SHP-2 interaction. The activation of SHP-2, CagA, and morphological changes were induced directly under the cell membrane. CagA-positive bacteria are the basis of chronic infection, and they play an important role in multi-stage development of gastric epithelial cells.

项目成果

Higashi, H.: "SHP-2 tyrosine phosphatase as an intracellular target of Helicobacter pylori CagA protein."Science. 295. 683-686 (2002)

Higashi, H.：“SHP-2 酪氨酸磷酸酶作为幽门螺杆菌 CagA 蛋白的细胞内靶标。”《科学》。

Hatakeyama, M.: "Helicobacter pylori CagA -a potential bacterial oncoprotein that functionally mimics the mammalian Gab family of adaptor proteins"Microbes Infect.. (in press). (2003)

Hatakeyama, M.：“幽门螺杆菌 CagA - 一种潜在的细菌癌蛋白，在功能上模仿哺乳动物 Gab 接头蛋白家族”微生物感染..（出版中）。

Higashi, H.: "Biological activity of the Helicobacter pylori virulence factor CagA is determined by variation in the tyrosine phosphorylation sites"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 99. 14428-14433 (2002)

Higashi, H.：“幽门螺杆菌毒力因子 CagA 的生物活性由酪氨酸磷酸化位点的变化决定”Proc.

Takebayaski, T.: "NF-kB-dependent induction of cyclin D1 by pRB family proteins and tumor-derived pRB mutants"J. Biol. Chem.. (in press). (2003)

Takebayaski, T.：“pRB 家族蛋白和肿瘤衍生的 pRB 突变体对细胞周期蛋白 D1 的 NF-kB 依赖性诱导”J.

Hatakeyama, M.: "Helicobacter pylori CagA as a potential bacterial oncoprotein in gastric carcinogenesis"Pathol. Biol.. (in press). (2003)

Hatakeyama, M.：“幽门螺杆菌 CagA 作为胃癌发生中的潜在细菌癌蛋白”Pathol。