スフィンゴ糖脂質によるraftの構造調節と増殖・分化シグナルの制御機構

鞘糖脂对筏结构的调控及增殖分化信号的控制机制

• 批准号: 15024231
• 负责人: 古川 圭子
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Nagoya University
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15024231/
• 关键词: 糖転移酵素遺伝子; 酸性スフィンゴ糖脂質; ガングリオシド; raft; 癌; メラノーマ; シグナル伝達分子; PC12細胞

細胞膜上のミクロドメインであるraftはシグナル伝達の場として重要である。酸性スフィンゴ糖脂質(ガングリオシド)GM1はそのマーカーであるのみならず、raftの性状に影響を与える重要な分子と考えられる。一方、神経外胚葉由来の癌細胞にはガングリオシドGD3、GD2の発現の増強が認められ、癌の悪性形質に関与している可能性がある。これらに関連して本研究では次のことが明らかになった。GM1高発現ラットPC12細胞ではNGF刺激による分化が抑制されたが、これは細胞膜上のGM1によりNGF受容体(R)がraftに局在できず、その結果、NGFによるNGFRの2量体化の形成が阻害されシグナル伝達が起こらないものと推察された。一方、EGF刺激では、低血清下においてGM1高発現細胞の細胞増殖の亢進とEGFR及びMAPKのリン酸化の維持が認められた。この場合はEGFRとraft局在は無関係で、GM1によるEGFRの修飾が考えられた。また、ガングリオシドGD3を高発現させたヒトメラノーマ細胞では、細胞の増殖と浸潤能の亢進が認められた。このGD3発現細胞はFCS刺激によるMAPK、Akt、FAK、p130Cas及びpaxillinのリン酸化の増強が認めらた。本システムにおいて、これらの分子の細胞増殖・浸潤に対しての関与の有無を明らかにするためにRNAi法により各分子をノックダウンを行った。現在のところp130Cas及びpaxillinがGP3高発現細胞において、その浸潤性に関与していることが明らかとなった。今後GD3とこれらシグナル分子との関連を詳細に検討し、スフィンゴ糖脂質の癌細胞の悪性形質における役割について検討を進める。

筏是细胞膜上的微结构域，是信号转导的重要部位。酸性鞘糖脂（神经节苷脂）GM1不仅是其标志物，而且还被认为是影响筏特性的重要分子。另一方面，在神经外胚层来源的癌细胞中观察到神经节苷脂GD3和GD2表达增强，这可能与癌症的恶性特征有关。与这些相关，本研究揭示了以下内容。在高表达 GM1 的大鼠 PC12 细胞中，NGF 刺激诱导的分化受到抑制，但这是因为细胞膜上的 GM1 阻止了 NGF 受体 (R) 定位于筏，结果导致 NGFR 通过二聚化。 NGF被抑制，推测其形成被抑制，信号转导不发生。另一方面，在EGF刺激后，在低血清条件下观察到GM1高表达细胞的细胞增殖增强以及EGFR和MAPK磷酸化的维持。在这种情况下，EGFR 和筏定位无关，表明 EGFR 被 GM1 修饰。此外，在高表达神经节苷脂GD3的人黑色素瘤细胞中，观察到细胞增殖和侵袭能力增强。在这些表达 GD3 的细胞中，在 FCS 刺激后观察到 MAPK、Akt、FAK、p130Cas 和桩蛋白的磷酸化增强。在这个系统中，我们通过RNAi方法敲低了每个分子，以阐明这些分子在细胞增殖和侵袭中的参与。目前已揭示p130Cas和paxillin参与高表达GP3的细胞的侵袭性。今后，我们将详细研究GD3与这些信号分子的关系，并研究鞘糖脂在癌细胞恶性特性中的作用。

项目成果

Iwamura, K.: "The blood group P1 synthase gene is identical to the Gb3/CD77 synthase gene. A clue to the solution of the P1/P2/p puzzle."J.Biol.Chem.. 278. 44429-44438 (2003)

Iwamura, K.：“血型 P1 合酶基因与 Gb3/CD77 合酶基因相同。解决 P1/P2/p 难题的线索。”J.Biol.Chem.. 278. 44429-44438 (

Ma, Q., Kobayashi: "Morphological study of disordered myelination and degeneration of nerve fibers in the spinal cord of mice lacking complex gangliosides."Arch.Histol.Cytol.. 66. 37-44 (2003)

Ma, Q., Kobayashi：“缺乏复杂神经节苷脂的小鼠脊髓中髓鞘形成紊乱和神经纤维变性的形态学研究。”Arch.Histol.Cytol.. 66. 37-44 (2003)

Kamimura, Y.: "Differential enhancing effects of α2,8-sialyltransferase on the cell proliferation and mobility."Int.J.Oncol.. (in press).

Kamimura, Y.：“α2,8-唾液酸转移酶对细胞增殖和迁移率的差异增强作用。”Int.J.Oncol..（出版中）。

Fukukawa, K.: "Isolation and functional analysis of the melanoma specific promoter region of human GD3 synthase gene."Biochem.Biophys.Acta.. 1627. 71-78 (2003)

Fukukawa, K.：“人 GD3 合酶基因黑色素瘤特异性启动子区域的分离和功能分析。”Biochem.Biophys.Acta.. 1627. 71-78 (2003)

Tsuchida, A.: "Synthesis of disialyl Lewis a structure in colon cancer cell lines by a sialyltransferase ST6GalNAc VI responsible for the synthesis of α-series gangliosides."J.Biol.Chem.. 278. 22787-22794 (2003)

Tsuchida, A.：“通过负责合成 α 系列神经节苷脂的唾液酸转移酶 ST6GalNAc VI 在结肠癌细胞系中合成二唾液酸路易斯结构。J.Biol.Chem.. 278. 22787-22794 (2003)