膜ミクロドメインにおけるスフィンゴ糖脂質の細胞増殖と分化のシグナル制御機構

鞘糖脂对膜微区细胞增殖和分化的信号控制机制

• 批准号: 12215058
• 负责人: 古川 鋼一
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12215058/
• 关键词: ガングリオシド; ミクロドメイン; ラフト; シグナル; 増殖; アポトーシス; PDGF; TrkA

細胞膜ミクロドメイン(GEM/DIM)における糖脂質糖鎖の構造的役割とシグナル制御における重要性について、糖鎖リモデリングを行って解析した。GM1合成酵素遺伝子導入PC12ではNGFによる分化誘導に抵抗性となった。NGF刺激後のシグナルが遅延し、約60-120分でTrkA/MAPKのリン酸化が認められた後、以後高レベルの活性化が持続したことが分化不応の機序と考えられた。また、無血清処置によるアポトーシス誘導に対して、GM1合成酵素遺伝子導入PC12は抵抗性を示すようになっており、その機序としてJNKの活性化の抑制が認められた。マウス線維芽細胞Swiss3T3細胞にGM1を高発現させた場合には、増殖速度の低下とPDGF刺激によるPDGF受容体/MAPK系の活性化レベルの低下が認められた。ショ糖密度勾配法により、Triton-X100不溶性のラフト画分を分離して、GM1発現細胞とコントロール細胞のPDGFR局在を検討したところ、GM1高発現細胞ではラフトに局在するPDGFRの量が著明に減少していた。PDGF刺激後もこの傾向は不変であった。さらに、マウス肺癌細胞株Lewisの低転移性亜株P29を用いて、静脈内注と腫瘍塊からの初代培養を繰り返した後、高転移性亜株の樹立に成功した。この高転移性株ではガングリオシドGM1発現の低下を認めたことから、逆にGM1合成酵素遺伝子を導入して、GM1高発現トランスフェクタントを作製した。その結果、コントロール細胞に比して著明な転移性低下を確認した。PC12およびSwiss3T3においてGM1高発現トランスフェクタント細胞は、それぞれ分化刺激あるいは増殖刺激に対する反応シグナルの低下が認められた。共に、新たに発現したGM1が分化/増殖因子受容体の機能を抑制することが示唆された。またLewis肺癌の高転移性亜株の場合、GM1発現が経静脈性転移を抑制したことから、転移に必要なシグナルをGM1が抑制している可能性が示唆された。

The analysis of the importance of the structure of glycolipid glycochains in cell membrane separation (GEM/DIM) and the regulation of glycochains. GM1 synthase gene introduced into PC12 induced differentiation resistance. After NGF stimulation, TrkA/MAPK activation was delayed for about 60-120 minutes. After NGF stimulation, TrkA/MAPK activation was maintained. In addition, in the absence of serum-free treatment, GM1 synthase gene was introduced into PC12 to show its resistance, and the mechanism of JNK activation was identified. In Swiss 3T3 cells, the expression of GM1 was increased, the growth rate was decreased, and the activation of PDGF receptor/MAPK system was decreased. In addition, Triton-X100 insoluble fraction was isolated by glucose density matching method, and PDGFR levels in GM1-producing cells and GM1-producing cells were significantly reduced. PDGF stimulation after the tendency not to change The establishment of Lewis cell line P29 with low migration rate and high migration rate was successful after the initial culture of Lewis cell line P29 by intravenous injection. This highly migratory strain has a low GM1 expression level and a high GM1 expression level. The results showed that the mobility of the cells was low. PC12 and Swiss3T3 have high levels of expression in GM1 cells, which are stimulated by differentiation and growth. The expression of GM1 in the receptor of differentiation/growth factor was inhibited by the discovery of new genes. In the case of highly migratory Lewis lung cancer, the possibility of GM1 expression inhibiting venous migration is suggested.

项目成果

Satoshi Fukumoto et al.: "GD3 synthase gene expression in PC12 cells results in the continuous activation of TrkA and ERK1/2 and enhanced proliferation."J.Biol.Chem.. 275. 5832-5838 (2000)

Satoshi Fukumoto 等人：“PC12 细胞中的 GD3 合酶基因表达导致 TrkA 和 ERK1/2 的持续激活并增强增殖。”J.Biol.Chem.. 275. 5832-5838 (2000)

Tetsuya Okajima et al.: "Molecular cloning and expression of mouse GD1α/GT1aα/GQ1bα synthase (ST6GalNAc VI) gene."J.Biol.Chem.. 275. 6717-6723 (2000)

Tetsuya Okajima 等人：“小鼠 GD1α/GT1aα/GQ1bα 合酶 (ST6GalNAc VI) 基因的分子克隆和表达。J.Biol.Chem.. 275. 6717-6723 (2000)

Koichi Furukawa et al.: "Novel functions of complex carbohydrates elucidated by the mutant mice of glycosyltransferase genes."Biochim.Biophys.Acta (Review). (in press).

Koichi Furukawa 等人：“糖基转移酶基因突变小鼠阐明了复杂碳水化合物的新功能。”Biochim.Biophys.Acta（评论）。

Yoshinao Kojima et al.: "Molecular cloning of Gb3/CD77 synthase, a glycosyltransferase that initiate the synthesis of globo-series glycosphingolipids."J.Biol.Chem.. 275. 15152-15156 (2000)

Yoshinao Kojima 等人：“Gb3/CD77 合酶的分子克隆，这是一种启动 globo 系列鞘糖脂合成的糖基转移酶。”J.Biol.Chem.. 275. 15152-15156 (2000)

Koichi Furukawa et al.: "Molecular basis for the p phenotype : Identification of distinct and multiple mutations in the α1,4-galactosyltransferase gene in Swedish and Japanese individuals."J.Biol.Chem.. 275. 37752-37756 (2000)

Koichi Furukawa 等人：“p 表型的分子基础：瑞典和日本个体中 α1,4-半乳糖基转移酶基因的独特和多重突变的鉴定”J.Biol.Chem.. 275. 37752-37756 (2000)