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肝細胞増殖因子(HGF)の局所的活性発現を制御する2つの阻害因子(HAI)が申請者らにより新規機能分子として同定され,膜結合型セリンプロテアーゼインヒビターであり,生合成後に細胞表層に選別輸送され膜型分子となった後に複数の小さな分泌型ヘプロセッシングされることがわかった。さらに最近,タンパク間相互作用スクリーニングによりHAIがPDZドメインを介しアポトーシス制御因子と相互作用することを発見した。本研究では,細胞死に関わるシグナル伝達調節因子と相互作用することによりHGFの活性発現制御が及ぼす細胞増殖調節の基本メカニズムを分子レベルで解明することを目的として,HAIの機能解析を行い現在までに以下の知見を得た。
1.HAIの活性阻害発現における個々の機能ドメインの生理的役割を解明するため,各機能ドメインの欠失体およびP1部位点突然変異体を作製し,発現蛋白について機能変化を解析した結果ではHGF activatorとの相互作用には第1Kunitzドメインが重要であり,膜型・分泌型の分子構造の違いを含めたプロセッシング様式によっても阻害作用が影響を受けるという結果が得られた。第2Kuntizドメインの基質となるプロテアーゼの検索ならびにこれらHGF活性の直接的な阻害に与る細胞増殖調節メカニズムの解析については,現在別途解析中である。
2.膜結合型から分泌型が生成するプロセッシング機構を解明する上で欠かせないHAIの分泌酵素(secretase)を探索することを目的として,ツーハイブリッドスクリーニングにより膜型HAIと相互作用するホスファターゼや細胞骨格タンパク等が同定された。さらに,この結合作用はHAIのC末3残基を介してすることがわかった。現在アポトーシス制御因子とも考えられているこの細胞質分子を培養細胞系で安定発現株を作製し,アポトーシスに対する影響を解析中である。
3.生殖細胞の分化には,多数のプロテアーゼとそのインヒビターが関わるアポトーシス現象が惹起する。HAIの精子形成における役割を調べるため,精巣組織での免疫組織化学的解析を行った結果,これら二種のHAIが異なるステージで発現していることが明らかになり,HGFの活性を制御するインヒビターが精子粒子の成熟に独立な機能的役割を担う可能性が示唆された。
今後も組織障害特異的なあるいは胎生期初期に必然的にHGFの局所的な活性発現が営まれるうえで,細胞死においてHAIがどのような生理的役割を担うのかさらなる検討を試みたいと考えている。

【研究分担者】
下村猛	三菱ウェルファーマ(株)	創薬基盤研究所	主任研究員