Research


1 細胞増殖因子について
2 EGFファミリーの増殖因子と膜結合型増殖因子
3 HB-EGFについて
4 発生過程や成体におけるHB-EGFの役割
5 膜型から分泌型への転換の重要性
6 膜型から分泌型への転換機構
7 HB-EGFとがん
8 膜型HB-EGFと複合体を形成する分子群の解析
9 CD9およびテトラスパニンファミリー分子の解析
10 線虫を用いたテトラスパニンの遺伝学的解析
11 ジフテリア毒素とジフテリア毒素レセプター
12 HB-EGFを分子標的とした抗癌剤の開発GrowthFactor.htmlEGFfamily.htmlEGFfamily.htmlHB-EGF.htmlHB-EGFinvivo.htmlHB-EGFinvivo.htmlSheddinginvivo.htmlSheddinginvivo.htmlEctodomainShedding.htmlEctodomainShedding.htmlHB-EGFandCancer.htmlHB-EGFcomplex.htmlHB-EGFcomplex.htmlC.elegansTSP-15.htmlC.elegansTSP-15.htmlDiphtheriaToxin.htmlDiphtheriaToxin.htmlCRM197.htmlCRM197.htmlshapeimage_3_link_0shapeimage_3_link_1shapeimage_3_link_2shapeimage_3_link_3shapeimage_3_link_4shapeimage_3_link_5shapeimage_3_link_6shapeimage_3_link_7shapeimage_3_link_8shapeimage_3_link_9shapeimage_3_link_10shapeimage_3_link_11shapeimage_3_link_12shapeimage_3_link_13shapeimage_3_link_14shapeimage_3_link_15shapeimage_3_link_16shapeimage_3_link_17shapeimage_3_link_18shapeimage_3_link_19shapeimage_3_link_20
 9. CD9 および テトラスパニンファミリー分子の解析

 これまでお話ししてきた膜型HB-EGFに結合する分子として見いだしたものにCD9があります。CD9は(図8)に示すように、膜を4回貫通した特徴的な構造を持っています。CD9は HB-EGF の作用を増強する働きがありますが、その他種々の膜タンパク質と集合体を形成し、細胞膜における蛋白相互作用に大きな影響を与えているものと想像されています。細胞機能との関係では、細胞の接着や運動性に関係することが以前から指摘されており、癌細胞の浸潤転移能との関わりも報告されています。また、 CD9 は神経系ではミエリンによく発現しており、ミエリンの形成に関与していることが解っています。

<図8 CD9 分子模式図>
 
 CD9によく似た構造を持つ分子が多数知られていて、これらはテトラスパニン (tetraspanin)ファミリーと呼ばれています(以前はTM4やTM4SFとも呼ばれていましたが、現在ではテトラスパニンと統一的に呼ぶことになっています)。テトラスパニンファミリーの分子は、ヒトでは約32種類、ショウジョウバエや線虫でも20種類以上存在することがわかっています。原始的な多細胞体である海綿動物、カビの類や高等植物でも見つかっていますが、単細胞生物では未だ存在が知られていません。細胞間の情報伝達、細胞膜融合などに深く関係した分子であると考えられていますが、このファミリーの細胞における役割については、まだほとんど解っていません。

 私達は CD9 やテトラスパニン が個体でどの様な働きをしているかを知るために CD9 ノックアウトマウスを作成しました。その結果、CD9 欠損マウスのメスは不妊であることが分かりました。不妊の原因を詳しく解析すると、CD9 欠損マウスの卵子は受精の際に精子と融合できず、そのために不妊になることが明らかになりました(図9)。精子と卵子の膜融合に関わる分子については、これまでから種々の分子が候補者として挙げられてきていますが、実際にノックアウトマウスで融合過程が阻害されることが示されたのは CD9 が始めての例です。

<図9 CD9 ノックアウトマウスの卵 (写真右) には精子が融合することが出来ません>

 なぜ、CD9 欠損卵子で融合が抑制されるのか、その解析を現在行っています。 CD9 が融合タンパクそのものである、という可能性も否定できませんが、むしろ私達は次のように考えています。精子と卵子の原形質膜が融合するためには、細胞膜のそうとう広い領域で膜融合が起こらないといけないのではないかと考えています。CD9 は種々の膜蛋白質と複合体を形成して、接着と融合のための大きな分子クラスターの形成に働いていて、CD9 がなくなるとそのようなクラスター形成ができなくて融合が起こらないことが考えられます。
 
 最近、CD9 がある種のウィルスの感染と融合に働いている可能性が報告されています。またウィルスによっておこる融合がテトラスパニンの抗体によって抑制されることも知られており、CD9 や TM4 は受精に限らず膜融合現象と関係が深い分子であるように思われます。

 CD9 は卵子だけでなく、種々の組織で発現しています。CD9 欠損マウスではなぜ受精過程以外に目立った異常が出ないのでしょうか?その点も明らかにしたい問題です。他の組織ではテトラスパニンの他の分子が代償していると考えるのが、最もリーズナブルです。この考えに沿って、現在私達は、 CD9 と最もホモロジーが高い CD81 と CD9 の二重欠損マウスを作成して、その問題に答えようとしています(EM)。


(関連文献)
Miyado, K., Yoshida, K., Yamagata, K., Sakakibara, K., Okabe, M., Wang, X., Miyamoto, K., Akutsu, H., Kondo, T., Takahashi, Y., Ban, T., Ito, C., Toshimori, K., Nakamura, A., Ito, M., Miyado, M., Mekada, E., and Umezawa, A. (2008).
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〜研究内容の紹介・9〜