膜ミクロドメインのスフィンゴ糖脂質による細胞増殖・分化・死のシグナル制御

膜微区中鞘糖脂对细胞增殖、分化和死亡信号的调节

基本信息

批准号：
13216047
负责人：
古川鋼一
金额：
$ 3.65万
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 (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞増殖・分化・死のシグナル調節の場として、GEM、DIMまたはカベオラとよばれるミクロドメインの重要性が認識されてきた。一方、スフィンゴ糖脂質はこのミクロドメインに集積するが、その糖鎖合成酵素遺伝子の操作によって、糖脂質が細胞シグナルを制御していることが多くの系で示されてきた。そこで糖脂質糖鎖のシグナル制御機能につき、糖鎖リモデリング細胞を用いて検討した。GM1を高発現するSwiss 3T3細胞では、PDGF受容体が非カベオラ/GEM分画へ離散し、増殖シグナルが著明に減弱した。PDGF受容体の2量体形成も著明に低下したことより、糖脂質糖鎖の構造がカベオラ/GEMの組成を変化させ、シグナルを調節することが示唆された。また、GM1がPDGF受容体と会合し、そのキナーゼ活性を制御しており、カベオラ/GEM内でのGM1の濃度によりその効果が異なることが示唆された。これらの結果は、抗体を用いた細胞染色の結果からも支持された。一方、Lewis肺癌細胞の実験より、GM2やGM1の新たな発現による転移性とFAKリン酸化の低下など、a-系列糖脂質がインテグリン機能を負に修飾することが示され、インテグリン分子もカベオラ/GEMに存在して、糖脂質により制御されることが示唆された。糖脂質糖鎖の変化によって、細胞増殖因子受容体の局在が劇的に変化したことは、これまでに報告のない知見であり、カベオラ/GEMのシグナル制御の拠点としての位置をさらに高める発見と思われる。また、酸性糖脂質GM1やGD2と受容体やインテグリン分子との会合が証明されたことは、単にこれらがカベオラ/GEM分画に共存するのみならず、物理的に相互作用して機能的に密接な関係を有することを示すものと思われる。今後、これらの分子間相互作用の機構、結合部位、結合による構造変化と機能修飾などの詳細な検討が必要である。

被称为 GEM、DIM 或小凹的微结构域的重要性已被认为是调节细胞增殖、分化和死亡信号的位点。另一方面，鞘糖脂在这些微结构域中积累，并且在许多系统中已证明鞘糖脂通过操纵糖链合酶基因来控制细胞信号。因此，我们利用聚糖重塑细胞研究了糖脂糖链的信号控制功能。在高表达 GM1 的瑞士 3T3 细胞中，PDGF 受体分散到非小凹/GEM 部分中，增殖信号明显减弱。 PDGF 受体二聚体形成也显着减少，表明糖脂糖链的结构改变了小凹/GEM 的组成并调节信号。还表明 GM1 与 PDGF 受体结合并控制其激酶活性，并且效果根据小凹/GEM 内 GM1 的浓度而有所不同。使用抗体进行细胞染色的结果也支持了这些结果。另一方面，使用Lewis肺癌细胞的实验表明，A系列糖脂对整合素功能产生负面影响，例如由于GM2和GM1的新表达而导致转移特性和FAK磷酸化降低，整合素分子也会影响小窝/有人认为它存在于 GEM 中并受糖脂调节。细胞生长因子受体的定位因糖脂糖链的变化而发生巨大变化这一事实是以前未报道的发现，这一发现似乎进一步增强了小凹/GEM作为信号调节基础的地位。此外，酸性糖脂GM1和GD2与受体和整联蛋白分子的关联已被证明，表明它们不仅共存于小凹/GEM组分中，而且还存在物理相互作用并具有密切的功能关系，这似乎表明存在类似的关系。。未来，有必要详细研究这些分子间相互作用、结合位点、结合引起的结构变化和功能修饰的机制。