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Takino, Takahisa ; Miyamori, Hisashi ; Kawaguchi, Noriko ; Uekita, Takamasa ; Seiki, Motoharu ; Sato, Hiroshi
概要:
金沢大学がん研究所<br />Membrane-type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) is known to be internalized from cell surface, however
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, the fate of internalized MT1-MMP is still unknown. Here we demonstrate that at least a part of internalized MT1-MMP is targeted for lysosomal proteolysis. Treatment with an inhibitor of lysosomal proteinases chloroquine suppressed degradation of internalized MT1-MMP and induced accumulation of MT1-MMP in CD63-positive lysosomes. Ectopic expression of CD63 accelerated degradation of MT1-MMP, which was blocked by chloroquine. MT1-MMP, and CD63 were shown to form a complex through hemopexin-like domain of MT1-MMP and N-terminal region of CD63, and thus accelerated degradation of MT1-MMP was not observed with mutants lacking these domains. CD63 mutant lacking lysosomal targeting motif was unable to promote MT1-MMP degradation. These results suggest that CD63 regulates MT1-MMP by targeting to lysosomes.
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Kitajima, Shunsuke ; Miki, T. ; Takegami, Yujiro ; Kido, Y. ; Noda, M. ; Hara, Eiji ; Shamma, Awad ; Takahashi, Chiaki
概要:
金沢大学がん研究所<br />The reversion-inducing cysteine-rich protein with Kazal motifs (RECK) gene had been isolated as an antago
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nist to RAS signaling; however, the mechanism of its action is not clear. In this study, the effect of loss of RECK function was assessed in various ways and cell systems. Successive cell cultivation of mouse embryonic fibroblasts (MEFs) according to 3T3 protocol revealed that the germline knockout of RECK confers accelerated cell proliferation and early escape from cellular senescence associated with downregulation of p19 Arf, Trp53 and p21Cdkn1a. In contrast, short hairpin RNA-mediated depletion of RECK induced irreversible growth arrest along with several features of the Arf, Trp53 and Cdkn1a-dependent cellular senescence. Within 2 days of RECK depletion, we observed a transient increase in protein kinase B (AKT) and extracellular signal-regulated kinase (ERK) phosphorylation associated with an upregulated expression of cyclin D1, p19Arf, Trp53, p21Cdkn1a and Sprouty 2. On further cultivation, RAS, AKT and ERK activities were then downregulated to a level lower than control, indicating that RECK depletion leads to a negative feedback to RAS signaling and subsequent cellular senescence. In addition, we observed that epidermal growth factor receptor (EGFR) activity was transiently upregulated by RECK depletion in MEFs, and continuously downregulated by RECK overexpression in colon cancer cells. These findings indicate that RECK is a novel modulator of EGFR signaling. © 2011 Macmillan Publishers Limited All rights reserved.
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Ahmad, Munirah ; Takino, Takahisa ; Miyamori, Hisashi ; Yoshizaki, Tomokazu ; Furukawa, Mitsuru ; Sato, Hiroshi
概要:
金沢大学がん研究所がん病態制御<br />Amyloid-β precursor protein (APP) was identified on expression cloning from a human placenta cDNA l
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ibrary as a gene product that modulates the activity of membrane-type matrix metalloproteinase-1 (MT1-MMP). Co-expression of MT1-MMP with APP in HEK293T cells induced cleavage and shedding of the APP ectodomain when co-expressed with APP adaptor protein Fe65. Among the MT-MMPs tested, MT3-MMP and MT5-MMP also caused efficient APP shedding. The recombinant APP protein was cleaved by MT3-MMP in vitro at the A463-M 464, N579-M580, H622-S 623, and H685-Q686 peptide bonds, which included a cleavage site within the amyloid β peptide region known to produce a C-terminal fragment. The Swedish-type mutant of APP, which produces a high level of amyloid β peptide, was more effectively cleaved by MT3-MMP than wild-type APP in both the presence and absence of Fe65; however, amyloid β peptide production was not affected by MT3-MMP expression. Expression of MT3-MMP enhanced Fe65-dependent transactivation by APP fused to the Gal4 DNA-binding and transactivation domains. These results suggest that MT1-MMP, MT3-MMP and MT5-MMP should play an important role in the regulation of APP functions in tissues including the central nervous system. © 2006 The Japanese Biochemical Society.
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滝野, 隆久 ; Takino, Takahisa
概要:
金沢大学がん進展制御研究所<br />がん細胞浸潤は細胞外マトリックス(ECM)分解と方向性を持った細胞運動誘導が協調的に制御され、かつシグナルの連続性が維持されて初めて成立する。がん細胞はECM由来の細胞運動誘導シグナルの連続性を確保する
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ため、ECM分解酵素を用いて細胞外環境を調節している。本研究では膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)による細胞運動・浸潤時の極性形成と連続性維持への関与とその作用機序をインテグリン/FAK情報伝達経路を中心に解明し、がんの浸潤・転移機構の解明とその阻止に向けた標的分子の同定と薬剤開発を目標とする。MT1-MMPと細胞運動および浸潤極性イヌ腎上皮MDCK細胞やヒト乳癌MCF-7細胞のコラーゲンゲル培養において、MT1-MMPを発現させることによりFAKとERKのリン酸化が亢進することを明らかにした。このリン酸化の亢進は、MMP阻害剤処理や腫瘍細胞のMT1-MMPをsiRNAを用いてknockdownすることにより抑制された。また、MT1-MMP阻害はインテグリンαvβ3を介したc-Srcの活性化も抑制することも見出した。事実、Src阻害剤処理やsiRNAを用いたc-Srcのknockdownは、MT1-MMP活性に影響を与えずにFAKやERKのリン酸化を抑制した。c-Srcのエフェクター分子を検索したところ、コラーゲンゲル内においてPaxillinのknockdownがERK活性化と細胞増殖を抑制することが判明した。MT1-MMPとPaxillinの共発現はコラーゲンゲル内でのERK活性化を誘導した。MT1-MMPを発現している癌細胞の3次元コラーゲンゲル内増殖にはMT1-MMP活性に加えて、c-Srcの基質であるパキシリンが重要であることが判明した。MT1-MMPによる細胞増殖シグナル活性化の足場としてパキシリンが働いていることが期待される。<br />研究課題/領域番号:20013017, 研究期間(年度):2008 – 2009
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中村, 博幸 ; Nakamura, Hiroyuki
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />本研究では、口腔癌幹細胞ニッチで幹細胞性維持に関わるプロテアーゼについて、癌増殖・浸潤・転移に重要でかつ細胞外マトリックスに高い分解活性を持つMMPとADAM にターゲットを絞って解析する。これらのプ
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ロテアーゼファミリーに特異的なインヒビターを発現するトランスジェニックマウスを用いて、どのプロテアーゼが癌幹細胞のニッチからの離脱に関わるのかを生体内で明らかにする。<br />In oral tumor micro environment (stem cell niche), the role of extracellular matrix degradation enzymes, MMP and ADAM which is critical for tumor invasion and metastasis, is not clear. To address this question, we establish transgenic mice which overexpress MMP or ADAM specific inhibitor in niche cells specifically, and try to identify which protease is involved in regulation of oral tumor micro environment.<br />研究課題/領域番号:22592030, 研究期間(年度):2010-2012
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滝野, 隆久 ; Takino, Takahisa
概要:
金沢大学がん進展制御研究所<br />MT1-MMPを発現抑制したHT1080細胞とRat1線維芽細胞の共培養では、FN繊維がRat1からHT1080細胞の細胞接着斑に伸展し、N-カドヘリン接着が形成された。また、N-カドヘリン阻害は、MT
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1-MMPを発現抑制したHT1080細胞におけるFN matrix形成を抑制した。以上の結果から、MT1-MMPは細胞接着斑上における初期のFNの重合を抑制することによりN-カドヘリン接着の安定化とFN matrix形成を阻害し、結果的に腫瘍細胞の細胞運動と増殖を誘導することが示唆された。<br />We have shown that membrane-type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) regulate fibronectin (FN) assembly by cleaving it, which results in promotion of cell motility and proliferation. FN matrix assembly requires the increased cytoskeletal tension generated by cadherin adhesions. In a co-culture of Rat1 fibroblasts and MT1-MMP-silenced but not control HT1080 cells, FN fibrils extended from Rat1 to cell-matrix adhesions in HT1080 cells, and N-cadherin adhesions were formed between these cells. MT1-MMP knockdown promoted FN matrix assembly and N-cadherin adhesions in HT1080 cells, which was abrogated by double knockdown with either integrin beta1 or FN. Conversely, inhibition of N-cadherin adhesions suppressed FN matrix formation in MT1-MMP-silenced cells. These data demonstrate that FN assembly initiated by MT1-MMP knockdown results in increased N-cadherin adhesions, which are prerequisite for further FN matrix formation.<br />研究課題/領域番号:23590356, 研究期間(年度):2011–2013
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滝野, 隆久
概要:
ヒト扁平上皮癌細胞のコラーゲンゲル培養において、MT1-MMP活性を合成阻害剤やsiRNAを用いたknockdownnにより阻害すると細胞増殖が顕著に抑制された。この際、FAKとERKの活性化が抑制されていた。また、MT1-MMP阻害はイン
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テグリンαvβ3を介したc-Srcの活性化も抑制することも見出した。c-Srcのエフェクター分子を検索したところ、コラーゲンゲル内においてMT1-MMPはPaxillinを介してERK活性化と細胞増殖を誘導することを証明した。MT1-MMPはコラーゲンゲル内において細胞外環境の変化を誘導し、c-Srcの活性化を惹起し、Paxillinを介してERK活性化と細胞増殖を誘導すると考えられた。<br />Membrane-type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) is essential for tumor invasion and growth. We show here that MT1-MMP induces extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation in cancer cells cultured in collagen gel, which is indispensable for their proliferation. Inhibition of MT1-MMP by MMP inhibitor or small interfering RNA suppressed activation of focal adhesion kinase (FAK) and ERK in MT1-MMP-expressing cancer cells, which resulted in up-regulation of p21^<WAF1> and suppression of cell growth in collagen gel. Cell proliferation was also abrogated by the inhibitor against ERK pathway without affecting FAK phosphorylation. MT1-MMP and integrin α_vβ_3 were shown to be involved in c-Src activation, which induced FAK and ERK activation in collagen gel. These MT1-MMP-mediated signal transductions were paxillin dependent, as knockdown of paxillin reduced cell growth and ERK activation, and co-expression of MT1-MMP with paxillin induced ERK activation. The results suggest that MT1-MMP contributes to proliferation of cancer cells in the extracellular matrix by activating ERK through c-Src and paxillin.<br />研究課題/領域番号:20590306, 研究期間(年度):2008–2010
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中村, 博幸 ; Nakamura, Hiroyuki
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />本研究では、１；EMTが誘導する4D型高浸潤口腔癌細胞や癌関連線維芽細胞の形成過程で発現低下するMMPを特定し、２；PD-L1に対する分解活性を調べ、３；切断部位を同定した。４；PD-L1を分解するM
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MPのなかで、T細胞の免疫寛容を抑制するMMPを特定した。５；さらにこの免疫寛容を抑制するMMPを安定発現する4D型高浸潤口腔癌細胞や、選択的MMP合成インヒビターを用いてMMPの癌微小環境での腫瘍免疫活性化効果を検証した。浸潤先端部の4D型高浸潤口腔癌細胞がMMPで活性化された腫瘍免疫により低浸潤癌へと変化するかを、マウス口腔癌浸潤転移モデルを用いて検証した。<br />In this study, we adressed to 1; identify MMPs that are reduced in expression during EMT-induced formation of type 4D highly invasive oral cancer cells and cancer-associated fibroblasts; 2; investigate their degradative activity against PD-L1. 3; identify cleavage sites. 4; among MMPs that degrade PD-L1, we identified MMPs that suppress T-cell immune tolerance. 5; in addition, the tumor immune activation effects of MMP in the cancer microenvironment were verified using 4D type high invasion oral cancer cell which stably expresses MMP which suppresses this immune tolerance and selective MMP synthetic inhibitors.We verified whether type 4D highly invasive oral cancer cells at the invasive front were transformed into minimally invasive cancer by tumor immunity activated with MMPs using a murine oral cancer invasive metastatic model.<br />研究課題/領域番号:17K11869, 研究期間(年度):2017-04-01 - 2020-03-31<br />出典：「口腔癌浸潤先端部微小環境での腫瘍免疫抑制機構の解明」研究成果報告書 課題番号17K11869（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17K11869/17K11869seika/)を加工して作成
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宮澤, 真優子 ; Miyazawa, Mayuko
概要:
金沢大学附属病院歯科口腔外科<br />本研究は以下の 4研究項目のもとに、EMTが誘導する 4D 型高浸潤口腔癌細胞や癌関連線維芽細胞の形成過程で発現低下する MMPを調べた。さらに、PD-L1 を分解する MMP を特定し、既存の抗がん
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剤のなかからこのMMP発現を上昇させるものを同定した。１、EMTが誘導する4D型高浸潤口腔癌や癌関連線維芽細胞の形成過程で発現低下するMMPの特定。２、EMTの誘導により4D型高浸潤口腔癌や癌関連線維芽細胞で発現低下するMMPのPD-L1分解活性の検討。３、PD-L1のMMPによる切断活性の検討。４、PD-L1の分解活性を持つMMPを発現上昇させる抗がん剤の検討。<br />This study investigates MMPs that are reduced during EMT-induced formation of 4D type highly invasive oral cancer cells and cancer-associated fibroblasts based on the following four study items. In addition, MMP that degrades PD-L1 is identified, and among the existing anticancer drugs, those that elevate MMPs expression are identified.1, Identification of MMPs that are reduced during EMT-induced formation of type 4D highly invasive oral cancers and cancer-associated fibroblasts. 2, Examination of PD-L1 degradation activity of MMPs, which are decreased in 4D type highly invasive oral cancer and cancer-associated fibroblasts by inducing EMTs. 3, Examination of the cleavage activity of PD-L1 by MMPs. 4, Investigation of anticancer drugs that elevate the expression of MMPs with degradative activity of PD-L1.<br />研究課題/領域番号:19K21394, 研究期間(年度):2018-08-24 - 2020-03-31<br />出典：「MMPsを介したヒト頭頸部扁平上皮癌の微小環境におけるPD-L1の調節機構」研究成果報告書 課題番号19K21394（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-19K21394/19K21394seika/)を加工して作成
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滝野, 隆久 ; Takino, Takahisa
概要:
金沢大学がん進展制御研究所<br />Focal adhesion kinase(FAK)によるmitogen-activated protein kinase(MAPK)活性化は細胞増殖、細胞分化、細胞運動の制御に必須であることが知られて
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いる。我々はインテグリン-FAKを介したシグナル伝達系におけるMAPKのScaffold proteinであるJun N-terminal protein kinase(JNK)/stress-activated protein kinase-associated protein 1(JSAP1)の役割を検討した。その結果、JSAP1はFAKのN-末端と結合し、FAK-Src複合体のSrcによりチロシンリン酸化された。このJSAP1のチロシンリン酸化は細胞をファイブロネクチン上に接着させることでも誘導され、JSAP1発現細胞はファイブロネクチン上でのcell spreadingが亢進した。JSAP1によるcell spreadingの亢進にはJSAP1のチロシンリン酸化とFAKとの結合が必要であった。FAKはJSAP1を細胞接着斑にリクルートすることでより選択的にMAPKを制御し、細胞増殖・運動などの機能を調節している可能性が示された。細胞外マトリックスで誘導されるJNKの活性化に深く関与するアダプター分子CrkIおよびCrkIIのグリオーマにおける発現と細胞運動・浸潤に対する役割を検討した。crkIのmRNA発現はグリオーマ組織の非腫瘍部位、腫瘍部位で発現していたのに対し、そのスプライシングバリアントであるcrkI mRNAは腫瘍部位特異的に発現していた。CrkI遺伝子導入細胞は高い細胞運動能、浸潤能を示した。グリオーマにおけるcrkI mRNA発現は細胞運動能の亢進、細胞間接着の減弱、N-カドヘリン非依存的Akt活性化を誘導することで悪性度と深く関連していると考えられた。MT1-MMPががん抑制遺伝子KiSS-1 protein/Metastinを切断すること、4回膜貫通型蛋白CD63がMT1-MMPの活性を制御することも報告した。<br />研究課題/領域番号:14028025, 研究期間(年度):2002<br />出典：「癌浸潤における細胞運動とMT-MMPの協調的制御機構の解析」研究成果報告書 課題番号14028025（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-14028025/)を加工して作成
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