ヘパラン硫酸プロテオグリカンを介した細胞増殖・分化因子の細胞内代謝機構の解析

TGF-βスーパーファミリーに属するアクチビンは、下垂体前葉細胞からの卵胞刺激ホルモンの生合成・分泌を促進する蛋白質として哺乳動物卵巣抽出液から精製された2量体蛋白質である。一方、フォリスタチンは、アクチビンと特異的に結合してその生理活性を抑制する蛋白質でヘパリンと高い親和性を有する。最近、我々は、アクチビンの標的細胞の一つである下垂体前葉細胞では、アクチビン/フォリスタチン複合体が細胞表層ヘパラン硫酸プロテオグリカンのエンドサイトーシスとともに細胞内に取り込まれて分解・代謝されることを明らかにした。今回、ヘパラン硫酸プロテオグリカンを介したヘパリン結合性増殖因子の代謝機構を明らかにする目的で、BALB/3T3細胞、COS-7細胞について、bFGFとアクチビン/フォリスタチン複合体の分解活性を比較検討した。その結果、下垂体前葉細胞で見出されたアクチビン/フォリスタチン複合体の分解代謝系と類似した経路がBALB/3T3細胞、COS-7細胞系にも存在することが明らかになった。この代謝系では、bFGFもアクチビン/フォリスタチン複合体と同様に分解された。即ち、ヘパリン結合性蛋白質の多くが、細胞膜結合型のヘパラン硫酸プロテオグリカンのエンドサイトーシスに伴って細胞内に取り込まれる共通の経路を経て分解除去されることが考えられた。また、BALB/3T3、COS-7では調べた細胞膜結合型ヘパラン硫酸プロテオグリカンのコア蛋白質遺伝子(4種のシンデカン、2種のグリピカン)がすべて発現していた。今後、どのヘパラン硫酸プロテオグリカンがこの代謝・分解に関与しているのか、コア蛋白質の精製と構造解析などを通じて明らかにしたい。

TGF-βスーパーファミリーに属するアクチビンは、下垂体前葉細胞からの卵胞刺激ホルモンの生合成・分泌を促進する蛋白質として哺乳動物卵巣抽出液から精製された2量体蛋白質である。一方、フォリスタチンは、アクチビンと特異的に結合してその生理活性を抑制する蛋白質でヘパリンと高い親和性を有する。最近、我々は、アクチビンの標的細胞の一つである下垂体前葉細胞では、アクチビン/フォリスタチン複合体が細胞表層ヘパラン硫酸プロテオグリカンのエンドサイトーシスとともに細胞内に取り込まれて分解・代謝されることを明らかにした。今回、ヘパラン硫酸プロテオグリカンを介したヘパリン結合性増殖因子の代謝機構を明らかにする目的で、BALB/3T3細胞、COS-7細胞について、bFGFとアクチビン/フォリスタチン複合体の分解活性を比較検討した。その結果、下垂体前葉細胞で見出されたアクチビン/フォリスタチン複合体の分解代謝系と類似した経路がBALB/3T3細胞、COS-7細胞系にも存在することが明らかになった。この代謝系では、bFGFもアクチビン/フォリスタチン複合体と同様に分解された。即ち、ヘパリン結合性蛋白質の多くが、細胞膜結合型のヘパラン硫酸プロテオグリカンのエンドサイトーシスに伴って細胞内に取り込まれる共通の経路を経て分解除去されることが考えられた。また、BALB/3T3、COS-7では調べた細胞膜結合型ヘパラン硫酸プロテオグリカンのコア蛋白質遺伝子(4種のシンデカン、2種のグリピカン)がすべて発現していた。今後、どのヘパラン硫酸プロテオグリカンがこの代謝・分解に関与しているのか、コア蛋白質の精製と構造解析などを通じて明らかにしたい。