癌化に伴う高親和性糖輸送担体の発現とアンチセンス遺伝子による増殖抑制

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糖取り込み活性の上昇は、細胞癌化の際の最も特徴ある変化のひとつである。これには、膜蛋白であるグルコーストランスポーター(糖輸送担体)の発現の増加が寄与している。糖輸送担体には、グルコースに対する親和性、輸送のVmax、組織分布、さらには細胞内分布も異なった少なくとも5種類のアイソフォームが存在するが、癌化の際に発現されるのは高親和性のアイソフォームである。高親和性のアイソフォームであるGLUT1をCHO細胞に大量に発現させたところ、低濃度のグルコース存在下では、グルコース輸送とグルコース利用の増加のみならず、チミジン取り込みの増加が認められ、細胞増殖を促進することが認められた。しかしアンチセンスオリゴ導入による増殖抑制は困難であった。これには、オリゴの低い導入率と不安定性によると考えられたが、Sオリゴを用いても同様の結果であった。GLUT1の細胞膜へのターゲテイングについてキメラ糖輸送担体を作製した結果、GLUT1のN末端部位だけではなく、、アミノ酸残基79-128とアミノ酸残基300-327の部位が細胞膜への発現に重要であった。また、膜貫通部位1と2の間に存在する糖鎖が欠けると、細胞膜へのターゲッティングが障害され、細胞内での崩壊が促進された。すなわち、癌化の際に発現が増加するGLUT1は高親和性ばかりでなく、細胞膜へ発現されるシークエンスを持つことにより、グルコースの取り込み増加を達成している。