ムチン21による糖鎖構造依存的アポトーシス抑制機構の解明

阐明粘蛋白 21 糖链结构依赖性细胞凋亡抑制机制

• 批准号: 13J10986
• 负责人: 田 園
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10986/
• 关键词: ムチン; がん; 糖鎖; アポトーシス; MUC21

ヒトムチン21 (MUC21)は、当研究室において同定された膜貫通型ムチンである。これまですでにMUC21がアポトーシスを制御することが示された。しかし、MUC21がアポトーシスを抑制するメカニズムは不明であった。本研究では、MUC21のどの部位がアポトーシス抑制に関与するか、また、MUC21糖鎖構造とアポトーシス抑制の関与について検討した。タンデムリピートを欠損させたMUC21 (Δ-TR)、及び細胞内ドメインを欠損させたMUC21 (Δ-CT)をHEK293細胞に強制発現させ、アポトーシス抑制における役割を検討した。これらの強制発現細胞に対してEtoposide処理によりアポトーシスを誘導したところ、全長MUC21強制発現細胞に見られていたアポトーシス抵抗性はΔ-TR及びΔ-CT細胞では観察されず、タンデムリピート及び細胞内ドメインの双方がMUC21のアポトーシス抑制機能に必須であることが示された。次に、MUC21の糖鎖構造の違いがアポトーシス抑制に与える影響を検討するため、CHO-K1細胞及びその糖鎖合成不全細胞株であるCHO-ldID細胞、CHO-Lec2細胞のMUC21強制発現細胞をEtoposideで処理した。CHO-K1細胞はHEK293細胞と同様に、MUC21発現細胞ではmock細胞に比べてアポトーシスが抑制された。また、T抗原が付加したLec2細胞においても、MUC21強制発現細胞がmock細胞と比べてアポトーシス抵抗性を示した。一方で、O型糖鎖を合成できないldlD細胞ではMUC21強制発現細胞とmock細胞とではアポトーシスに差は見られなかった。さらに、Tn抗原を付加させたldlD細胞ではMUC21発現細胞とmock細胞とではアポトーシス抵抗性に差は見られなかったがシアリルT抗原を付加させた細胞では、MUC21発現細胞がmock細胞に比べてアポトーシスに抵抗性を持つようになった。これらの結果から、MUC21に付加する伸長した糖鎖が細胞のアポトーシス抵抗性に重要な役割を果たしていることが示唆された。今後はこの研究を発展させることによって、特定の糖鎖構造を持つMUC21をがん治療の新しいターゲットとして利用することも可能であり、がん治療に大きく貢献することができると期待される。

人粘蛋白21（MUC21）是在我们的实验室中鉴定出的跨膜粘蛋白。迄今为止，已显示MUC21调节凋亡。但是，MUC21抑制凋亡的机制尚不清楚。在这项研究中，我们研究了MUC21中哪些位点参与抑制凋亡，还研究了MUC21聚糖结构和抑制凋亡的参与。具有串联重复缺陷的MUC21（δ-TR），并且在HEK293细胞中被迫表达缺乏细胞内结构域的MUC21（δ-CT），并研究了抑制凋亡中的作用。当通过依托泊苷处理诱导这些表达强制的细胞中凋亡时，在δ-TR和δ-CT细胞中未观察到全长MUC21强制表达细胞的凋亡抗性，这表明串联重复和细胞内域对于Muc21抑制功能是必不可少的。接下来，为了研究MUC21糖基化结构差异对抑制凋亡，CHO-K1细胞及其糖基化缺陷型细胞系CHO-LEDID细胞和CHO-LEC2细胞的影响。与HEK293细胞一样，与模拟细胞相比，CHO-K1细胞抑制了表达MUC21的细胞的凋亡。此外，在添加T抗原的LEC2细胞中，与模拟细胞相比，MUC21强迫表达细胞表现出抗凋亡性。另一方面，在LDLD细胞中强迫表达细胞的MUC21强迫表达细胞和无法合成o型聚糖的凋亡差异。此外，表达MUC21的细胞和模拟细胞中添加了TN抗原的LDLD细胞中的凋亡耐药性没有差异，但是与模拟细胞相比，在用siAllyl t抗原添加的细胞中，表达MUC21表达细胞的细胞变得对凋亡具有抗性。这些结果表明，与MUC21相连的延长聚糖在细胞对凋亡的抗性中起着重要作用。通过将来开发这项研究，可以预期具有特定的聚糖结构的MUC21可以用作癌症治疗的新靶标，并且能够为癌症治疗做出重大贡献。