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ポリリン酸によるタンパク安定化が転写調節機構におよぼす役割

聚磷酸盐稳定蛋白质对转录调控机制的作用

基本信息

批准号：
05J08986
负责人：
川添祐美
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

生体内に存在するポリリン酸は、繊維芽細胞増殖因子(FGF-1,FGF-2)を安定化すると同時に、FGFと細胞表面に存在するその受容体との結合を強める働きを持つことがわかっている。しかしながら、このようなポリリン酸によるタンパク質の安定化作用が実際に生体内で機能しているかどうかは定かではなかった。今年度は、ポリリン酸によるFGFの機能強化が生体内で重要な働きを持つことを以下の実験により明確にした。また、これらの結果をまとめ国際学会で発表し、学会誌に投稿した。(1)ポリリン酸によるFGFの機能強化による間葉系幹細胞の分化促進通常FGFは非常に不安定な分子であるが、ポリリン酸を培地中に添加することによりFGFタンパク自身が安定化され、さらにはFGFとそのレセプターとの結合が強化されることが研究により明らかとなった。間葉系幹細胞の培養培地中にFGF-2を添加し、20時間後と40時間後において細胞表面のレセプターに結合しているFGF-2についてウエスタンブロット解析を行ったところ、培地にポリリン酸を添加しなかった場合では20時間後においてほとんどレセプターに結合したFGF-2はみられなかったが、ポリリン酸を添加した場合では40時間後でもFGF-2が安定してレセプターに結合していることがわかった。またこのポリリン酸によるFGFの安定化は細胞内のシグナル伝達にも影響を及ぼしており、細胞増殖の際に関わっているといわれているMAP kinaseのひとつであるERK1/2の細胞内でのリン酸化レベルがポリリン酸の添加により上昇することがわかった。実際に間葉系幹細胞の増殖もポリリン酸の添加により増加し、ポリリン酸が細胞増殖を含む幹細胞の分化に関与している可能性が示された。またFGFは細胞増殖のほか骨形成にも関与しているとされていることから、長期間にわたってポリリン酸処理した場合の間葉系幹細胞の増殖に与える影響を調べた。その結果、ポリリン酸は間葉系幹細胞のコラーゲン産生を促進し、また骨関連遺伝子の発現を誘導し、細胞石灰化も促進することがわかった。これらのことより、ポリリン酸は間葉系幹細胞に対し、細胞増殖と細胞分化の両方に対して影響を及ぼしていることが示された。これらの結果をまとめ、現在Journal of Biological Chemistryに投稿している。(2)ポリリン酸によるFGFの機能強化による血管新生の促進またFGFは血管形成にも関与しているといわれ、in vivoにおける研究も多数行われている。基底膜成分を含むマトリックス(マトリゲル【○!R】)を用い、血管内皮細胞のチューブ(網目構造)形成に対するポリリン酸の影響を調べたところ、ポリリン酸添加によりチューブ形成が促進されることがわかった。また、マウスの背部にマトリゲル【○!R】を充填したチューブを埋入し、in vivoにおいてポリリン酸が血管形成に及ぼす影響を調べた結果、ポリリン酸を添加した場合に血管形成の促進がみられた。これらの結果より、ポリリン酸が血管形成にもポジティブに影響しており、ポリリン酸によるFGF等のタンパク安定化が細胞の生理機能において重要であるということが示唆された。この結果について国際学会で発表を行った。

In vivo, there are several kinds of protein, such as FGF-1 and FGF-2, which can stabilize cell growth. At the same time, there are several kinds of protein, such as FGF-1 and FGF-2, which can bind to cell surface. The stability of the substance is the function of the organism. This year, the function of FGF is enhanced in vivo. The results of the study were published in the Journal of the International Society. (1)The functional enhancement of FGF in mesenchymal stem cells is usually promoted by the addition of FGF to the culture medium, which is a very unstable molecule. In culture of mesenchymal stem cells, FGF-2 was added 20 hours later 40 hours later and the surface of cells was bound to FGF-2. FGF-2 was added 20 hours later and FGF-2 was added 20 hours later After 40 minutes, FGF-2 became stable in the presence of acid. The stabilization of FGF by this acid affects the intracellular regulation of ERK1/2 and the increase of MAP kinase during cell proliferation. In fact, the proliferation of mesenchymal stem cells is related to the increase and differentiation of mesenchymal stem cells. FGF-induced proliferation of mesenchymal stem cells and bone formation As a result, the growth of mesenchymal stem cells was promoted by acid, the development of bone-related genes was induced, and the calcification of cells was promoted. This is the first time that stem cells have been treated in this way, and the second time that stem cells have been treated in this way. The results are now published in the Journal of Biological Chemistry. (2)FGF-mediated angiogenesis and angiogenesis were studied in vivo. Basement membrane components include: The effect of acid on the formation of vascular endothelial cells is regulated by the addition of acid.また、マウスの背部にマトリゲル【○! The results of the study showed that there was no significant difference between the two groups. The results of this study are as follows: 1. The effects of various factors on angiogenesis, such as FGF, are important for the physiological function of cells. The results of this study were published by the International Academy of Sciences.