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前項で紹介したが、ヒト癌で発見された、変異したRas遺伝子の産物=Ras蛋白質もG蛋白質であり、GTPase活性が正常Ras蛋白 質に比べて低く、また最近、発見されたGTP活性促進蛋白質は、正常型Ras蛋白質には働くが、変異を受けたRas蛋白質には働かないことがわかってきた。
即ち、変異したRas蛋白質は活性化したままの状態で留まり、「増殖シグナル」を癌遺伝子 V - e r b Bの産物の働きと同じ様に、下流に常に流し続けることにより、細胞を癌化させることがわかった。
G蛋白の働きにより、その下流にある様々のシグナル伝達機能蛋白質が活性化され、増殖シグナルは細胞核内に達し、 Myc遺伝子が発現される。そして、細胞はS期に入っていく。
Myc遺伝子については、ヒト癌で多くのMycファミリー遺伝子が見つかっていて、L-Myc遺伝子がヒト小細胞肺癌から、 ヒト神経芽細胞腫、網膜芽細胞腫からN-Myc遺伝子が発見され、胃癌、大腸癌、肺癌、乳癌などにおいて、その発現量が 増しているとの報告がある。
さらに、バーキットリンパ腫では、Myc遺伝子部位が切断され、別の部位に移動(染色体 転座) することにより、そのコピー数を増やし、癌化に関与することがわかっている。
Myc遺伝子のみならず、Fos遺伝子、Sis遺伝子も、その発現を増加してやると細胞を癌化させることができ、細胞分裂増殖 に関係する遺伝子の変異、発現異常が癌化に深く関わっていることが再確認できる。 次に、Myc遺伝子が発現してできる蛋白質の働きに関しては、東京大学薬学研究所の有賀らによると、DNAに結合し、DNA 複製開始因子として機能していると報告されている。
細胞の分裂増殖は、幾重にも その制御メカニズムが存在し、S期に入る DNA複製においても「癌抑制遺伝子」と呼ばれる遺伝子郡によって制御されている。
「癌抑制遺伝子」の一種であるRB遺伝子がワインバーグらによってクローニングされ、ヒト網膜芽細胞腫において、RB 遺伝子の変異欠失が癌化をおこすことは前述したが、ヒト外陰部癌の細胞から発見されたp53遺伝子も変異を受けて、本来の機 能が正常に働かなくなり、癌化に関与することがわかっている。
以下に、DNA複製において、RB遺伝子、p53遺伝子などの「癌抑制遺伝子」がどのように関わっているのかを記述しよう。
EGFなどの増殖因子が結合したリセプターは、細胞内にチロシン活性部位を有し、G蛋白質などの機能分子を通してMAP キナーゼ、CDCキナーゼなどの細胞増殖機能蛋白質をリン酸化する。
MAPキナーゼは、核内にも存在する。CDCキナーゼは、酵母より発見され、ヒト細胞を含め、細胞周期の調整に重要な役割 をもつ蛋白質であり、最近、G1期⇒S期の開始因子として注目を集めている。 そして、細胞周期の進行に伴って発現されるG1サイクリン(Cycin)と複合体を構成し、RB遺伝子、p53遺伝子の産物蛋白質 をリン酸化することがわかっている。
また、RB蛋白質はMyc蛋白質と相同するアミノ酸配列を有していて、CDCキナーゼ により、リン酸化されたRB蛋白質は、Myc遺伝子の発現制御に関与していることが示唆される。
前述したが、Myc遺伝子は、DNAの複製の開始因子としてDNA合成に携わり、国立癌センター研究所生物学部の田矢 らによると、Myc蛋白は、Myc遺伝子のエンハンサーに結合して働き、G1サイクリンの発現にも関与するとの報告がある。
即ち、Myc遺伝子は自身のMyc蛋白質により制御されていると考えれる。G1サイクリンなどの蛋白質も細胞の老化により その発現が抑えられることと、Myc遺伝子が細胞の不死化に関与するという報告、癌ウイルスのSV40がもつ大型T抗原がRB 蛋白質と複合体を構成し、RB蛋白の働きを抑制することで癌化に関与するとの報告などを、絡めて考えると非常に興味深い。