細胞における受容体シンクロナイゼーションの解析とモデル化

细胞内受体同步的分析和建模

• 批准号: 11167223
• 负责人: 赤池 敏宏
• 金额: $ 32.45万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11167223/
• 关键词: 細胞間接着; E-カドヘリンモデル分子; 肝細胞; 細胞外マトリックス; 細胞接着と分化; EGFモデル分子; EGF受容体; シグナル伝達; 細胞接着; 人工細胞外マトリックス; PVLA; 受容体シンクロナイゼーション; 再生医療; ガラクトース; 分子シンクロナイゼーション; アシアロ糖タンパク質レセプター; E-カドヘリン; 胆汁酸; 薬物代謝; チトクロームP-450; P-450

これまで、細胞-細胞間接着分子であるE-カドヘリンのモデル分子の固定システムを用いて、細胞間接着の制御機構について検討してきた。前年までに肝細胞の接着とDNA合成能などによる分化維持について解析してきたが、今年度はマウスの胚性奇形腫細胞であるF9細胞を用いて未分化な細胞におけるE-カドヘリンの役割と、分化によるE-カドヘリンの機能的変化について検討した。F9細胞はゼラチンやコラーゲン・ファイブロネクチンなどのインテグリン仲介型の細胞外マトリックス上ではコロニーを形成して増殖するのに対し、E-カドヘリンモデル分子上では活発な細胞移動が観察され、また細胞骨格の形成にも大きな変化が見られた。このE-カドヘリンモデル分子上での細胞移動は固定化したE-カドヘリンに依存したものであることが確認され、また分化した細胞である肝細胞や乳腺細胞では細胞移動がみられず、逆に細胞の凝集が観察された。これらのことから、分化の度合いによってE-カドヘリンの役割・制御機構が異なっていること、また細胞-細胞間の相互作用と細胞-細胞外マトリックス間の相互作用との協奏的な制御機構が細胞の分化に重要であることが示唆され、このモデルシステムを用いることで細胞接着と分化の更なる解析が行われることが期待された。遊離型と固定型とでシグナルが異なることが示唆されている増殖因子のシグナル伝達系を解析するために、EGFモデル分子を用いた。EGF受容体を多数発現しているヒト扁平上皮細胞ガン細胞株であるA431細胞をEGFモデル分子上に播種すると、DNA合成能の減少、細胞増殖抑制がおこりまたEGFのシグナル系の下流にあるMAPK(ERK1/2)のリン酸化の持続が見られ、遊離型EGFのシグナル伝達とは異なる挙動を示すことも明らかにした。また、細胞骨格の形成の変化も確認され、EGF刺激の方法によって細胞に伝わるシグナルが異なり、細胞応答も異なることが示唆された。

到目前为止，我们已经使用细胞间粘附分子 E-钙粘蛋白模型分子的固定系统研究了细胞间粘附的控制机制。去年，我们分析了通过肝细胞粘附和DNA合成能力维持分化，但今年我们将使用F9细胞（小鼠胚胎畸胎瘤细胞）来研究E-cadherin在未分化细胞中的作用。研究了由于分化导致的 E-钙粘蛋白的功能变化。 F9细胞在整合素介导的细胞外基质如明胶和胶原/纤连蛋白上形成集落并增殖，而在E-钙粘蛋白模型分子上观察到活跃的细胞迁移，并且细胞骨架形成中也观察到显着的变化。该E-钙粘蛋白模型分子上的细胞迁移被证实依赖于固定化的E-钙粘蛋白，在肝细胞和乳腺细胞等分化细胞中未观察到细胞迁移；观察到细胞聚集。这些发现表明，E-钙粘蛋白的作用和控制机制根据分化程度而不同，并且细胞-细胞相互作用和细胞-细胞外基质相互作用的协同控制机制对于细胞来说是重要的。对于细胞分化很重要，预计将使用该模型系统对细胞粘附和分化进行进一步分析。我们使用EGF模型分子来分析生长因子的信号转导系统，表明游离形式和固定形式之间具有不同的信号。当将表达大量EGF受体的人鳞状细胞癌细胞系A431细胞接种到EGF模型分子上时，DNA合成能力降低并且细胞增殖受到抑制（ERK1/2）的磷酸化。持续并表现出与游离 EGF 信号传导不同的行为。还观察到细胞骨架形成的变化，这表明传输到细胞的信号和细胞反应根据 EGF 刺激方法的不同而不同。

项目成果

赤池敏宏: "ハイブリッド人工臓器(バイオ人工臓器)設計の基礎;現代医学の基礎"岩波書店. 12 (2001)

赤池敏博：“混合人工器官（生物人工器官）设计基础；现代医学基础”岩波书店12（2001）。

S.Hirose: "Regulation of Asialoglycoprotein Receptor Expression in the Proliferative States of Hepatocytes"Biochem.Biophys.Res.Commun. 287. 675-681 (2001)

S.Hirose：“肝细胞增殖状态中去唾液酸糖蛋白受体表达的调节”Biochem.Biophys.Res.Commun。

赤池敏宏: "現代化学"再生医療、人工臓器開発と幹細胞システム-応用の鍵を握るバイオマテリアル-. 6 (2000)

Toshihiro Akaike：“现代化学”再生医学、人工器官发育和干细胞系统 - 生物材料掌握应用的关键 - 6 (2000)。

M.Nagaoka: "Immobilized E-cadherin Model Can Enhance the Cell Attachment and Differentiation of Primary Hepatocytes but not Proliferation"Biotech.Lett.. 24. 1857-1862 (2002)

M.Nagaoka：“固定化 E-钙粘蛋白模型可以增强原代肝细胞的细胞附着和分化，但不能增强增殖”Biotech.Lett.. 24. 1857-1862 (2002)

K-H.Park: "Enhanced effect of sulfoyurea (SU) in copolymer comprising a sugar moiety and SU one as double recognizible ligands on insulin secretion from MIN6 cells"J.Biomater.Sci.Polymer Edn.. 11(9). 903-913 (2000)

K-H.Park：“包含糖部分和 SU 1 作为双重可识别配体的共聚物中磺脲 (SU) 对 MIN6 细胞胰岛素分泌的增强作用”J.Biomater.Sci.Polymer Edn.. 11(9)。