増殖因子HB-EGFの活性発現におけるヘパラン硫酸PGの役割とその相互作用の解析

硫酸乙酰肝素PG在生长因子HB-EGF活性表达中的作用及其相互作用分析

• 批准号: 04J08487
• 负责人: 髙﨑 理紗
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J08487/
• 关键词: HB-EGF; 増殖因子; 細胞外マトリックス; ヘパラン硫酸プロテオグリカン; 細胞間情報伝達; HSPG; EGFR; Heparin-binding EGF like Growth Factor; Heparin-binding Domain; heparan sulfate proteoglycan; Heparin

HB-EGFはEGFファミリーに属するヘパリン結合性の増殖因子である。HB-EGFの機能的特徴はヘパリン結合性である。HB-EGFのヘパリン結合性の生物学的意義の解明を目的として、我々はまず、HB-EGFのヘパリン結合性という性質およびその分子内ヘパリン結合ドメイン(HBD)が、HB-EGFの生理活性においてどのような役割を果たしているのかを解析するために、HBDを欠失させた変異HB-EGF分子(HB-ΔHB)を作製し、野生型HB-EGFとの性状比較を行ったところ、HB-ΔHBの、EGFR発現細胞に対する増殖因子活性およびジフテリア毒素結合活性は野生型HB-EGFのこれらの活性に比べて著しく高く、野生型HB-EGFにヘパリンが会合した場合と同等の活性を有することがわかった。これらのことから、HBDはHB-EGFのEGFドメインの活性を構造的に負に制御しており、ヘパラン硫酸糖鎖とHBDとの会合がHBDによる負の制御を解除するということが明らかとなった。しかし通常の組織では、ヘパラン硫酸糖鎖はコア蛋白と結合したヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)としての存在状態の方が生理的であると考えられる。そこで、細胞表面のHSPGとの会合がHB-EGFの増殖因子活性に対してどのような影響を与えるかを検討する目的で、HSPGを発現するVero細胞をPFA固定し、その表面にHSPGを介して分泌型リコンビナントHB-EGFを結合させ、その上でDER細胞(EGFR発現IL3-dependent 32D細胞)を共培養する、という実験系を確立した。すると、DER細胞は、培養液中IL-3の有無に関わらず、HSPGに結合したrB-EGF量依存的にその増殖が著しく抑制される、ということを見いだした。この実験系において、DER細胞の増殖抑制が細胞周期停止(GO/G1)であること、またそのHB-EGF及びHSPG依存性、EGFRのkinase活性及び細胞内領域Y1068モチーフが必須であること、さらにHB-EGFに対するHS鎖添加の場合はEGFR-MEK-ERKシグナルの活性化が一過性であるのに対し、HSPG結合型HB-EGFの場合これらの活性化が持続的であり、DER細胞の細胞周期停止にはEGFR-MEK-ERKシグナルの持続的活性化が必要かつ十分であることがわかった。これらのことから、HB-EGFは細胞表面HSPGと会合することで、その活性が増殖促進から抑制に転換することが明らかとなった。

HB-EGF ファ EGFファ リ に に に に に belongs to するヘパリ <s:1> binding <s:1> proliferating factors である. The characteristic of HB-EGF <s:1> function is ヘパリ ヘパリ <s:1> binding である. HB EGF - の ヘ パ リ ン associativity の の interpret the significance of biology を purpose と し て, I 々 は ま ず, HB EGF の ヘ パ リ ン associativity と い う nature お よ び そ の intramolecular ヘ パ リ ン combining ド メ イ ン (HBD) が, HB EGF の physiological activity に お い て ど の よ う な "を cut fruit た し て い る の か を parsing す る た め に Lost, HBD を owe さ せ た - different HB EGF molecule - (HB - Δ HB) を cropping し, wild type HB EGF と の line character comparison を っ た と こ ろ, HB - Δ HB の cells, EGFR 発 に す seaborne る raised colonization factor activity お よ び ジ フ テ リ ア toxin binding activity は wild type HB EGF - の こ れ ら の active に than べ て the し く High く, wild type HB EGF に ヘ パ リ ン meet が し た occasions と same の active を have す る こ と が わ か っ た. こ れ ら の こ と か ら, HBD は HB EGF の EGF - ド メ イ ン の を active tectonic に negative に suppression し て お り, ヘ パ ラ ン sulfate sugar lock と HBD と meet の が HBD に よ る negative の suppression を remove す る と い う こ と が Ming ら か と な っ た. し か し の organization usually で は, ヘ パ ラ ン sulfate sugar lock は コ ア protein と combining し た ヘ パ ラ ン sulfate プ ロ テ オ グ リ カ ン (HSPG) と し て の is の party が physiological で あ る と exam え ら れ る. そ こ で, cell surface の HSPG と meet の が HB EGF の raised - colonization factor activity に し seaborne て ど の よ う な influence を and え る か を beg す 検 る purpose で, HSPG を 発 now す る Vero cell fixed し を PFA, そ の surface に HSPG を interface し て secretory type リ コ ン ビ ナ ン ト HB EGF を - combining さ せ, そ で DE の R cells (EGFR with IL3-dependent 32D cells)を co-culture する, と う う laboratory を established た た. す る と, DER cell は, medium, IL - 3 の presence of に masato わ ら ず, HSPG に combining し た rB - the amount of EGF dependent に そ の が with good colonization し く inhibit さ れ る, と い う こ と を see い だ し た. こ の be 験 department に お い て, DER cells inhibit が cell cycle stop の raised colonization (GO/G1) で あ る こ と, ま た そ の HB EGF and び HSPG dependency, EGFR の kinase activity and び intracellular domain Y1068 モ チ ー フ が must で あ る こ と, さ ら に HB EGF - に す seaborne る HS lock adding は の occasions EGFR - MEK - ERK シ グ ナ ル の activeness が transient で あ る の に し, seaborne HSPG combination type of HB EGF - の occasions こ れ ら の activeness が hold 続 で あ り, DER の stop cell cycle に は EGFR - MEK - ERK シ グ ナ ル の hold 続 activeness が necessary か つ very で あ る こ と が わ か っ た. こ れ ら の こ と か ら, HB EGF は cell surface HSPG meet と す る こ と で, そ の promote active が raised colonization か ら inhibit に planning in す る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

HB-EGF bioactivity is changed by association with heparan sulfate profeoglycans

HB-EGF 生物活性因与硫酸乙酰肝素促多糖的结合而改变

• 发表时间: 2005
• 期刊: Cell structure and function 30・SUP
• 作者: Risa Takazaki;Ryo Iwamoto;Eisuke Mekada
• 通讯作者: Eisuke Mekada