がん細胞運動とマトリックスメタロプロテアーゼ活性発現の協調的制御機構の解析

癌细胞运动与基质金属蛋白酶活性表达协同调控机制分析

• 批准号: 14770059
• 负责人: 滝野 隆久
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14770059/
• 关键词: 細胞外マトリックス; 浸潤; 転移; 細胞運動; MMP; MT-MMP; 情報伝達; 分解酵素; 情報伝達機構

細胞外マトリックス分解と細胞運動の協調的制御が癌の浸潤・転移の成立するに必須である。しかし、その協調的制御機構については未だよくわかっていない。本研究では癌浸潤・転移に重要な役割を担うMT1-MMPの細胞運動における役割を解析した。MT1-MMPを発現しているHT1080細胞をI型コラーゲン上に接着させるとERK活性化、MMP-2活性化、MT1-MMP活性発現、細胞運動が誘導される。MT1-MMP遺伝子導入はコラーゲンにより誘導される細胞運動およびERK活性化を亢進した。MMP阻害剤とMEK阻害剤はコラーゲン上の細胞運動とERK活性化を抑制し、活性型MEK遺伝子導入により誘導される細胞運動とMMP-2の活性化はMMP阻害剤で抑制された。また、MT1-MMPのヘモペキシンドメインの過剰発現はコラーゲン上でのERK活性化、MMP-2活性化、細胞運動を抑制した。以上の結果からI型コラーゲンによるERK活性化とMT1-MMP活性発現誘導間の正のフィードバック機構の存在が考えられた。また、本研究では4回膜貫通型分子CD63がMT1-MMPと結合し、MT1-MMPのリソゾームでの分解を促進することでMT1-MMP活性を負に制御することも報告した。さらに、本研究ではインテグリン/FAK/p130^<cas>による細胞運動誘導情報伝達機構におけるアダプター分子Crkの役割も解析した。CrkIIは221番チロシンがリン酸化されるとSH2ドメインを介して分子内結合し、アダプター分子としての活性を失う。この221番リン酸化チロシンを脱リン酸化酵素の一つPTP1Bが脱リン酸化することが細胞運動亢進に重要であることを証明した。また、221番チロシンが存在しないCrkIIのスプライシング変異体であるCrkIの発現が脳腫瘍組織で亢進しており、細胞におけるCrkI発現がp130^<cas>のリン酸化、Akt活性化を誘導する結果、グリオーマの細胞運動・浸潤能を増強させることも明らかにした。

细胞外基质降解和对细胞运动的协调控制对于建立癌症侵袭和转移至关重要。但是，合作控制机制仍不众所周知。在这项研究中，我们分析了MT1-MMP在细胞运动中的作用，该细胞运动在癌症侵袭和转移中起重要作用。当将表达MT1-MMP的HT1080细胞粘附到I型胶原蛋白时，ERK激活，MMP-2激活，MT1-MMP活性表达和细胞运动。 MT1-MMP基因转移增强了胶原蛋白诱导的细胞运动和ERK激活。 MMP和MEK抑制剂抑制了胶原蛋白上的细胞运动和ERK激活，并且通过MMP抑制剂抑制了由活性MEK基因转移诱导的MMP-2的细胞运动和激活。另外，MT1-MMP的血红素结构域的过表达抑制了胶原蛋白上的ERK激活，MMP-2激活和细胞运动。以上结果表明，I型胶原蛋白的ERK激活与MT1-MMP活性的诱导之间存在正反馈机制。在这项研究中，我们还报道了四个跨膜分子CD63与MT1-MMP结合，并通过促进MT1-MMP的溶酶体降解来负调节MT1-MMP活性。此外，在这项研究中，分析了衔接子CRK在细胞运动诱导的信号传输机理中的作用，分析了整合素/fak/p130^<cas>。当酪氨酸221被磷酸化时，CRKII通过SH2结构域内分子结合，失去其作为衔接分子的活性。已经证明，这种磷酸化的酪氨酸221被PTP1B（一种去磷酸化的酶之一）对细胞运动很重要。还揭示了CRKI是一种没有酪氨酸221的CRKI的剪接突变体，在脑肿瘤组织中增加了，并且细胞中的CRKI表达诱导磷酸化和AKT激活，从而增强了gliomas的细胞运动和侵袭能力。

项目成果

Takino, T., et al.: "Tetraspanin CD63 promotes targeting and lysosomal proteolysis of membrane-type 1 matrix metalloproteinase."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 304. 160-166 (2003)

Takino, T., 等人：“四跨膜蛋白 CD63 促进膜型 1 基质金属蛋白酶的靶向和溶酶体蛋白水解。”Biochem.Biophys.Res.Commun. 304. 160-166 (2003)

Inaki, N., et al.: "Increased matrix metalloproteinase-2 and membrane type 1 matrix metalloproteinase activity and expression in heterotopically transplanted murine tracheas."J. Heart Lung Transplantation. 23. 218-227 (2004)

Inaki, N. 等人：“异位移植的小鼠气管中基质金属蛋白酶 2 和膜型 1 基质金属蛋白酶的活性和表达增加。”

T.Takino, K.Yoshioka, H.Miyamori, K.M.Yamada, H.Sato: "A scaffold protein in the c-Jun N-terminal kinase signaling pathway is associated with focal adhesion kinase and tyrosine-phosphorylated"Oncogene. 21. 6488-6497 (2002)

T.Takino、K.Yoshioka、H.Miyamori、K.M.Yamada、H.Sato：“c-Jun N 末端激酶信号通路中的支架蛋白与粘着斑激酶和酪氨酸磷酸化”癌基因相关。

T.Takino, M.Nakada, H.Miyamori, J.Yamashita, KM.Yamada, H.Sato: "CrkI adaptor protein modulates cell migration and invasion in glioblastoma"Cancer Research. (印刷中). (2003)

T.Takino、M.Nakada、H.Miyamori、J.Yamashita、KM.Yamada、H.Sato：“CrkI 接头蛋白调节胶质母细胞瘤中的细胞迁移和侵袭”癌症研究（2003 年）。