• 検索結果がありません。

Depar t ment   of   Bi ochemi s t r y

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "Depar t ment   of   Bi ochemi s t r y"

Copied!
3
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

 

Depar t ment   of   Bi ochemi s t r y

 

Kiyoshi  Ohkawa,Professor   Koji  Takada,Associate  Professor  Tadashi  Asakura,Associate  Professor

 

Res ear ch   Act i v i t i es   Canc e r   r e s e ar c h

  1 . Ea r l i e r   di a g nos i s   a nd   t he r a py   a r e   t he   mos t   e f f e c t i v e   me a ns   t o   c ont r ol   c a nc e r . To   e s t a bl i s h   a   noni nv a s i v e   a nd   e f f e c t i v e   i n   v i v o   s y s t e m  f or   de t e c t i ng   s ma l l   t umor s   t hr oug h   mol e c ul a r   t a r g e t i ng / i ma g i ng wi t h ul t r a s ound or   i nf r a r e d f l uor e s c e nc e ,bot h CD1 4 7 ( e x t r a c e l l ul a r   ma t r i x   me t a l l opr ot e a s e   i nduc e r , ba s i g i n)a nd   t e na s c i n- C( TN- C) , mol e c ul e s   t ha t   f unc t i on a s   pr omot e r s   of   t umor - c e l l   mot i l i t y a nd me t a s t a s i s   a nd a s   pr og nos t i c   ma r ke r s , we r e   s e l e c t e d   a s   t a r g e t i ng   mol e c ul e s   f or   c a nc e r   de t e c t i on. The   f i na l   g oa l   of   our   s t udy   wa s   t o   r e a l i z e   a nt i body - di r e c t e d   e a r l y   c a nc e r   di a g nos i s   wi t h   a   noni nv a s i v e   i n   v i v o   de t e c t i on   me t hod. The   us e f ul ne s s   of   a nt i bodi e s   a g a i ns t   huma n   CD1 4 7   a nd   TN- C wa s   f i r s t   de t e r mi ne d bi oc he mi c a l l y . CD1 4 7   i s   e x pr e s s e d by   a l mos t   a l l   ma l i g na nt   t umor s   wi t h t he   e x c e pt i on of   s e v e r a l   of   t hos e   wi t h a   ne ur og e ni c   na t ur e ,a nd t he   a bi l i t y   of   a nt i bodi e s   t o   r e c og ni z e   CD1 4 7   wa s   c ons i s t e nt   a nd   e f f e c t i v e   bot h   i n   v i t r o   a nd   i n   v i v o . I n   c ont r a s t ,TN- C wa s   de t e c t a bl e   i n   onl y   a   f e w huma n   c a nc e r   c e l l   l i ne s . I mmunoc y t ol og i c   s t udi e s   wi t h   Al e x a   4 8 8 ―l a be l e d   r a t   a nt i - huma n   TN- C a nt i bodi e s   r e v e a l e d   t he   di s t i nc t   but   f oc a l   a nd   pa t c hy   di s t r i but i on   of   i nt r a c e l l ul a r   TN- C f l uor e s c e nc e   wi t h   f i ne   i nt e r c e l - l ul a r   de pos i t s . Fur t he r   s t udy   c onf i r me d   t ha t   TN- C e x pr e s s i on   wa s   l oc a l i z e d   i n   pi l e d- up   c e l l s   r a t he r   t ha n   i n   f l a t - g r owi ng   c e l l s . Sphe r oi d   c ul t ur e ,a   c onv e nt i ona l   3 - di me ns i ona l ( 3 D)c ul t ur e   me t hod,s howe d TN- C  e x pr e s s i on  wa s   hi g he r   i n  A4 3 1 c e l l s   t ha n  i n   monol a y e r   c ul t ur e . I n s phe r oi d- c ul t ur e d c e l l s   TN- C  wa s   ov e r e x pr e s s e d a t   bot h t he   me s s e ng e r( m)RNA a nd   pr ot e i n   l e v e l s   wi t h   s i mul t a ne ous   downr e g ul a t i on   of   E- c a dhe r i n   a nd   upr e g ul a t i on   of   v i me nt i n,a s   i n   t he   e pi t he l i a l - me s e nc hy ma l   t r a ns i t i on. Ef f e c t s   of   mi c r oe nv i r onme nt a l   f a c t or s   on   TN- C  e x pr e s s i on   we r e   f ur t he r   e x a mi ne d   wi t h   a   r a di a l   f l ow bi or e a c t or( RFB)f or   a   3 D  c ul t ur e   s y s t e m,whi c h   pr ov i de s   t i s s ue   a r c hi t e c t ur e   a nd   mol e c ul a r   f unc t i ons   mi mi c ki ng   t he   i n   v i v o   e nv i r onme nt . I t   i s   of   i nt e r e s t   t ha t   A4 3 1   c e l l s   g r owi ng   i n   a n   RFB s e c r e t e d   a nd   a c c umul a t e d   l a r g e r   a mount s   of   t r a ns f or mi ng   g r owt h   f a c t or( TGF)be t a   1   i n   c ondi t i one d   me di a   t ha n   di d   c e l l s   i n   a   2 - di me ns i ona l   monol a y e r   c ul t ur e . A4 3 1   c e l l s   i n   RFB   s howe d   i nc r e a s e d   e x pr e s s i on   of   t he   mRNAs   of   TGF be t a   1   a nd   TGF be t a   r e c e pt or s   1   a nd   2 . The   A4 3 1   c e l l s   a l s o   ov e r e x pr e s s e d   ma t r i x   me t a l l o- pr ot e i na s e   7 ,a   downs t r e a m  mol e c ul e   of   t he   TGF be t a 1   s i g na l i ng   pa t hwa y ,a nd   s howe d   i nc r e a s e d r e l e a s e   of   s ol ubl e   8 0 - kDa f r a g me nt s   of   E- c a dhe r i n i n c ondi t i one d me di a   t i me - de pe nde nt l y ,r e s ul t i ng   i n   a   de c r e a s e   i n   t he   E- c a dhe r i n   mol e c ul e   a t   t he   c e l l   s ur f a c e   wi t hout   downr e g ul a t i on   of   i t s   mRNA  e x pr e s s i on. Thi s   de c r e a s e   i n   E- c a dhe r i n   r e l e a s e   pr omot e d  t he l i be r a t i on  of   be t a - c a t e ni n  a nd  i t s nuc l e a r pa r t ne r ,upr e g ul a t i on  of   l y mphoi d   e nha nc e r   f a c t or( LEF)1 ,a nd   a c c e l e r a t e d   s e c r e t i on   of   Wnt   pr ot e i n. Addi - t i ona l   upr e g ul a t i on   of   a   t r a ns c r i pt i ona l   f a c t or ,hi g h   mobi l i t y   g r oup   A2( HMGA2 ) ,a nd   t he   downs t r e a m  pr ot e i n   Sl ug   wa s   not e d. The   TGF be t a   1 - de pe nde nt ,ma t r i x   me t a l l o-

18

Research Activities 2008  The Jikei University School of Medicine

(2)

 

pr ot e i na s e   7 - me di a t e d   upr e g ul a t i on   of   be t a - c a t e ni n / LEF1   a nd   t he   TGF   be t a   1 - a c t i v a t e d   HMGA2   pa t hwa y s   c onv e r g e d   t o   c a us e   Sl ug   ov e r e x pr e s s i on   due   t o   t he   di s a s s e mbl y   a nd   f ur t he r   r e pr e s s i on   of   E- c a dhe r i n. Goos e c oi d,a   t r a ns c r i pt i ona l   r e pr e s s or   of   E- c a dhe r i n, wa s   a l s o   upr e g ul a t e d. Ta ke n   a l l   t he   r e s ul t s   de s c r i be d   a bov e   t og e t he r ,A4 3 1   t umor   c e l l s   c ul t ur e d i n RFB i nduc e d t he   e pi t he l i a l - me s e nc hy ma l   t r a ns i t i on v i a  t he   TGF  be t a   1   a ut oc r i ne   l oop   a nd   ov e r e x pr e s s e d   TN- C bot h   a t   t he   mRNA  a nd   pr ot e i n   l e v e l s ,a s   we r e   mol e c ul e s   r e l a t e d   t o   t he   e pi t he l i a l - me s e nc hy ma l   t r a ns i t i on. Ot he r   t r a ns c r i pt i ona l   f a c - t or s ,Not c h / HEY1   a nd   nuc l e a r   f a c t or   ka ppa   B,we r e   a l s o   upr e g ul a t e d. The s e   s i g na l s   r e c r ui t e d   t he   ECM- c e l l   r e mode l i ng   a nd   a ng i og e ne t i c   mol e c ul e s . 3 D c ul t ur e   i n   a n   RFB   i s   a   us e f ul   t ool   f or   c a nc e r   bi ol og y ,a s   a r e   nude   mi c e .

2 . Gl uc os e me t a bol i s m  i s   a not he r   t a r g e t   f or   c a nc e r   c he mot he r a py . CD1 4 7 i s   a n   a c c e s s or y s ubuni t   of   a he t e r ome r i c l a c t a t e t r a ns por t e r ,monoc a r box y l a t e t r a ns por t e r ( MCT) ,a   me mbe r   of   t he   SLC1 6   f a mi l y   of   s ol ut e   t r a ns por t e r s . The   MCTs   t r a ns por t   l a c t a t e   a c r os s   t he   pl a s ma   me mbr a ne ,a nd   CD1 4 7 - MCT i nt e r a c t i on   i s   r e qui r e d   f or   MCT   a c t i v i t y ,a s   we l l   f or   t r a f f i c ki ng t o t he   pl a s ma me mbr a ne . Thr e e - br omopy r uv a t e( 3 - Br PA) ,a   py r uv a t e / l a c t a t e   a na l og ,i s   a   pot e nt   g l y c ol y t i c   i nhi bi t or   a nd   c a ndi da t e   a nt i c a n- c e r   a g e nt . To   c l a r i f y   whi c h   t r a ns por t e r s   a r e   i nv ol v e d   i n   t he   c e l l ul a r   i nf l ux   of   3 - Br PA, t he   r ol e   of   MCTs   wa s   e x a mi ne d. The   mRNAs   of   MCT1 ,MCT2 ,MCT4 ,MCT8 , MCT9 ,a nd MCT1 4   we r e   e x pr e s s e d a t   v a r i ous   l e v e l v s   i n a   3 - Br PA- s e ns i t i v e   pr os t a t e   c a nc e r   c e l l   l i ne ,PC- 3 . To   de t e r mi ne   whi c h   MCT mol e c ul e   wa s   i nv ol v e d   i n   3 - Br PA   t r a ns por t ,t he e x pr e s s i on  of   MCTs   wa s   i nhi bi t e d  by s ma l l   i nt e r f e r i ng( s i )RNAs . Re s i s t a nc e   t o   3 - Br PA  wa s   f ound   onl y   whe n t he   PC- 3   c e l l s   we r e   t r a ns f e c t e d wi t h t he   MCT1 s i RNA. PC- 3 c e l l s   pr e t r e a t e d wi t h MCT1 i nhi bi t or s   we r e   a l s o r e s i s t a nt   t o   3 - Br PA. Fur t he r mor e ,s hor t   ha i r pi n  RNA  e x pr e s s i on  v e c t or s   s pe c i f i c f or CD1 4 7   r e duc e d   t he   s e ns i t i v i t y   of   PC- 3   c e l l s   t o   3 - Br PA. The s e   r e s ul t s   s ug g e s t   t ha t   t he   MCT1 - CD1 4 7   c ompl e x   i s   e s s e nt i a l   f or   3 - Br PA  upt a ke .

3 . Re s i s t a nc e   of   t umor   c e l l s   t o   c he mot he r a pe ut i c   a g e nt s   i s   a   s e r i ous   pr obl e m  i n   c a nc e r   t he r a py . A  c onj ug a t e   of   dox or ubi c i n   a nd   g l ut a t hi one   v i a   g l ut a r a l de hy de( GSH- DXR) s t r ong l y   i nhi bi t e d   g l ut a t hi one   S - t r a ns f e r a s e( GST)a c t i v i t y   i n   r a t   he pa t oma   AH6 6   c e l l s . Tr e a t me nt   of   t he   c e l l s   wi t h GSH- DXR  i nduc e d  a popt os i s   v i a  a c t i v a t i on  of   c - J un   N- t e r mi na l   ki na s e( J NK)by   t he   bi ndi ng   of   GSH- DXR  t o t he   a c t i v e   c e nt e r   of   t he   GSTP1 - 1   e nz y me , i nc l udi ng   c y t oc hr ome   c   r e l e a s e   f r om mi t oc hondr i a   t o   c y t os ol , c a s pa s e - 3 a c t i v a t i on,a nd  DNA  f r a g me nt a t i on. Thr oug h  t he t r e a t me nt   of   t he c e l l s wi t h   GSH- DXR i n   a   r e c e nt   s t udy ,a not he r   pos s i bl e   c y t ot ox i c   me c ha ni s m  a f t e r   t he   a c t i v a t i on   of   J NK  wa s   de mons t r a t e d:t he i nduc t i on  of   a popt os i s   v i a  de a mi da t i on  of   B- c e l l   l y mphoma   2 ,e x t r a   l a r g e ,f ol l owe d   by   t he   t r a ns l oc a t i on   of   Ba x   t o   mi t oc hondr i a . 4 . Si x   c e l l   l i ne s   wi t h r e s i s t a nc e   t o e pox omi c i n we r e   e s t a bl i s he d. The   e pox omi c i n- r e s i s t a nt   c e l l   l i ne s   a r e   r e l i a bl e   t ool s   f or   t he   t he r a pe ut i c   e v a l ua t i on of   pr ot e a s ome   i n- hi bi t or s   i n   pr e c l i ni c a l   t r i a l s . Mor e ov e r ,t he s e   c e l l   l i ne s   ma y   a l s o   be   us e f ul   f or   c l a r i f y i ng   me c ha ni s ms   of   r e s i s t a nc e   t o pr ot e a s ome   i nhi bi t or s   a nd e x a mi ni ng   a   wi de   v a r i e t y   of   pr ot e a s oma l   f unc t i ons . Thi s   y e a r ,t he   r e l a t i on be t we e n E- c a dhe r i n  e x pr e s s i on  a nd   pr ot e a s oma l   i nhi bi t i on   wa s   a na l y z e d.

19 Research Activities 2008  The Jikei University School of Medicine

(3)

 

Ot he r   r e s e ar c h

  1 . Re g ul a t or y me c ha ni s ms   of   t r a ns c r i pt i ona l   c o- a c t i v a t or   wi t h  PDZ- bi ndi ng mot i f ( TAZ)pr ot e i n   l i nke d   t o   t he   f i br obl a s t   g r owt h   f a c t or( FGF) / r e c e pt or   s i g na l i ng ,whi c h   pl a y s   a n   e s s e nt i a l   r ol e   i n   os s i f i c a t i on,we r e   de t e r mi ne d   wi t h   os t e obl a s t - l i ke   MC3 T3 - E1   c e l l s . I t   wa s   be e n   f ound   t ha t   FGF- 2 , whi c h   i nhi bi t s   bone   mi ne r a l i z a t i on   a nd   s t i mul a t e s   c e l l   pr ol i f e r a t i on,r e v e r s i bl y r e duc e d  TAZ  pr ot e i n  e x pr e s s i on  i n  MC3 T3 - E1 c e l l s . Re c e nt   s t udi e s   ha v e   s hown   t ha t   FGF- 2   a nd   a di pog e ni c   di f f e r e nt i a t i on   a r e   r e l a t e d   a nd   t ha t   t he   TAZ  pr ot e i n a c t s   a s   a t r a ns c r i pt i ona l   r e g ul a t or   dur i ng t he   di f f e r e nt i a t i on.

Whe n   pr e a di poc y t e - l i ke   c e l l s   we r e   c ul t ur e d   wi t h   FGF- 2 ,e x pr e s s i on   of   t he   mRNA  of   a P2 ,a n  a di poc y t i c di f f e r e nt i a t i on  ma ke r t r a ns c r i be d  by  pe r ox i s oma l   pr ol i f e r a t or - a c t i v a t e d r e c e pt or( PPAR)g a mma ,wa s   i nc r e a s e d. I n c ont r a s t ,FGF- 2 s i g ni f i c a nt l y   de c r e a s e d t he   e x pr e s s i on of   TAZ,whi c h i s   a   c or e pr e s s or   of   PPAR  g a mma . The s e   r e s ul t s   s ug g e s t   t ha t   t he   a di pog e ni c   di f f e r e nt i a t i on   i nv ol v e d   i n   FGF- 2   r e s ul t s   f r om  t he   r e duc t i on   of   t he   TAZ l e v e l .

2 . Wi t h   me t hods   t o   pur i f y   a nd   i de nt i f y   ubi qui t i na t e d   pr ot e i ns   i n   bi ol og i c a l   ma t e r i a l s , s e v e r a l   ubi qui t i n- pr ot e i n   c onj ug a t e s   i n   Tr i s - s a l i ne   s ol ubl e   a nd   Tr i s - s a l i ne - i ns ol ubl e   but   2 % s odi um  dode c y l s ul f a t e ― s ol ubl e f r a c t i ons   we r e a na l y z e d  f r om  c a dmi um- e x pos e d   huma n   pr ox i ma l   t ubul a r   HK- 2   c e l l s   a nd   br a i ns   of   Ni e ma nn- Pi c k   t y pe   C( NPC)di s e a s e ( l i pi d   s t or a g e   di s e a s e   wi t h   pr og r e s s i v e   ne ur ona l   de a t h)mode l   mi c e . Some   of   pur i f i e d   ubi qui t i na t e d pr ot e i ns   we r e   de t e r mi ne d wi t h a mi no a c i d s e que nc i ng a na l y s i s . The   HK- 2   c e l l s   e x pos e d   t o   c a dmi um  a t   a   c onc e nt r a t i on   of   0 . 0 7   mM ( me di a n   l e t ha l   dos e ) s howe d   a   ma r ke d   i nc r e a s e   i n   l e v e l s   of   ubi qui t i na t e d   s i g na l   t r a ns duc e r   a nd   a c t i v a t or   of   t r a ns c r i pt i on  6 . Me a n  l e v e l s of   s odi um  dode c y l s ul f a t e ―s ol ubl e ubi qui t i n- pr ot e i n   c onj ug a t e s   i n c e r e br ums   of   NPC ( ‑/‑ )mi c e( 4   a nd 9   we e ks   ol d)we r e   s i g ni f i c a nt l y   hi g he r( up   t o   t wi c e   a s   hi g h)t ha n   i n   wi l d- t y pe   or   he t e r oz y g ous   mi c e .

Publications

 

Shimada  Y,Fukuda  T,Aoki K,Yukawa  T, Iwamuro S,Ohkawa K,Takada K.  A  protocol for  immunoaffinity  separation  of  the  accumulated  ubiquitin-protein  conjugates  solubilized  with  sodium  dodecyl  sulfate.Anal  Biochem 2008;

377:77‑82.

Asakura  T,Maeda  K,Omi H,Matsudaira  H, Ohkawa K.The  associ ation of  deamidation of Bcl-xL  and  translocation  of  Bax  to  the  mitochon- dria  through  activation  of  JNK in  the  induction  of  apoptosis  by  treatment with  GSH-conjugated  DXR.Int  J  Oncol 2008;33:389‑95.

20

Research Activities 2008  The Jikei University School of Medicine

参照

関連したドキュメント

Effects of  Ketamine and Pr opofol on the Ratio of  Inter leukin-6 to Inter leukin-10

Found in the diatomite of Tochibori Nigata, Ureshino Saga, Hirazawa Miyagi, Kanou and Ooike Nagano, and in the mudstone of NakamuraIrizawa Yamanashi, Kawabe Nagano.. cal with

joint work with Michele D’Adderio and Anna Vanden Wyngaerd 2 september, 2019.. Thank you for

In section 3, we will compare firstly some results of Aulbach and Minh in [2], secondly those of Seifert in [15], with our results... The paper is organized as follows: in Section 2

R., O’Regan, D., Oscillation Theory of Second Order Linear, Half-Linear, Superlinear and Sublinear Dynamic Equations, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht–Boston–London, 2002..

Abstract: The existence and uniqueness of local and global solutions for the Kirchhoff–Carrier nonlinear model for the vibrations of elastic strings in noncylindrical domains

のようにすべきだと考えていますか。 やっと開通します。長野、太田地区方面  

[r]