細胞膜ラフトにおけるチロシンリン酸化と細胞がん化の解析

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アフリカツメガエル(以下、ゼノパス)の受精卵において、細胞膜ラフトに局在する新規のチロシンリン酸化タンパク質uroplakin III(以下、UPIII)を同定した。UPIIIはアミノ酸残基数265の単一膜貫通タンパク質で、アミノ末端側から細胞外ドメイン(191アミノ酸)、膜貫通領域(28アミノ酸)、そして細胞内ドメイン(46アミノ酸)からなる。チロシンリン酸化は細胞内ドメインのTyr-249に起こることがMS/MS質量分析から明らかとなった。UPIIIは哺乳動物では尿路上皮組織に高発現するUPファミリータンパク質の1つとして同定されており、他のUP分子種と共に尿路上皮組織の膜透過性の維持に働くことが示されている。また、UP分子種のうち、4回膜貫通型タンパク質であるUPIaとUPIbが尿路上皮に感染性を持つ病原大腸菌の宿主受容体であることが明らかとされており、関連する疾患の発症、発ガンにおける機能が注目されている。ゼノパス卵UPIIIの解析から、この分子が卵表面に存在し受精における精子との相互作用に関与することが明らかとなった(JBC,2005)。重要なことに、精子と卵UPIIIの相互作用には、精子由来のプロテアーゼによるUPIII細胞外ドメインの切断という事象が関わっていることも示された。この切断反応を阻害する合成ペプチドが、受精そのものを阻止することも明らかとなった。今回UPIIIの研究で示された膜タンパク質細胞外ドメインのプロテアーゼによる切断は、がん細胞の悪性化に伴う現象として知られており、最近ではCD44分子とその切断反応が関与するがん細胞の運動性、浸潤・転移能との関連で優れた報告がなされている。現在、ヒトがん細胞ラフト領域(MCF7、5637、ACHN等)に局在するUPIIIの切断と細胞機能の関係についてデータを蓄積している。