YIGSRモチーフ

YIGSRモチーフ（ワイアイジーエスアールモチーフ、英: YIGSR motif、YIGSR配列）は、アミノ酸5個から構成されるペンタペプチド・Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg（チロシン-イソロイシン-グリシン-セリン-アルギニン）をアミノ酸1文字表記した配列で、細胞接着分子・ラミニンの細胞接着活性配列である。ラミニンβ1鎖のアミノ酸番号929～933に存在する。歴史的には、フィブロネクチンのRGD配列の次の細胞接着配列として発見された。しかし、様々なタンパク質にRGD配列が存在するのと異なり、YIGSR配列はラミニンにしか見いだされていない。有機合成したYIGSR含有ペプチドがマウスの実験的がん転移を抑制した。

発見

1979年、米国・NIHの国立歯科・頭蓋顔面研究所のジョージ・マーチン（G．R. Martin）らが、ドイツのマックス・プランク生化学研究所のティンプル（R．Timpl）と共同で、マウスのEHS肉腫から新しいタンパク質を精製し、基底膜の1つの層・ベーサルラミナ (basal lamina、基底板) の「lamina」にちなみ、ラミニン（laminin）と命名した[1]。

1980年、フィブロネクチンで研究されたのと全く同じ手法で、マーチンはラミニンに細胞接着活性を見出した[2]。

1987年、マーチン研究室のヒンダ・クラインマン（Kleinman HK）が、ラミニンβ1鎖のアミノ酸番号929～933に当たるペンタペプチド・YIGSR（Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg、つまり、チロシン-イソロイシン-グリシン-セリン-アルギニン）が、細胞接着分子・ラミニンの細胞接着活性配列であることを突き止めた。同時にYIGSRは67kDaラミニンレセプターに結合することも発見した[3]。

応用・特許

• 抗がん剤：転移阻害剤・・・1987年、YIGSRペプチドが黒色腫細胞を用いたマウスの実験的がん転移を抑制することが発見された[4]。このYIGSRペプチドを土台にした抗がん剤がいくつも研究されている[5][6]。
• 人工神経材料・・・ラミニンは神経の軸索伸長を促す。このYIGSRペプチドを土台に神経の軸索伸長をもたらすした人工材料がいくつも研究されている[7]。
• 機能性材料・・・組織工学材料として、材料の表面に塗布・組み込む、化学的に一部を結合させる、遺伝子組み換えでハイブリッド分子を合成するなどで、細胞の接着、増殖、分化、形態を調節する材料が考案されている[8]。

脚注

1. Timpl R, Rohde H, Robey PG, Rennard SI, Foidart JM, Martin GR (Oct 1979). “Laminin--a glycoprotein from basement membranes”. J Biol Chem 254 (19): 9933-9937. PMID 114518. 
2. Terranova VP, Rohrbach DH, Martin GR. (Dec 1980). “Role of laminin in the attachment of PAM 212 (epithelial) cells to basement membrane collagen”. Cell 22 (3): 719-726. 
3. Graf J, Ogle RC, Robey FA, Sasaki M, Martin GR, Yamada Y, Kleinman HK (Nov 1987). “A pentapeptide from the laminin B1 chain mediates cell adhesion and binds the 67,000 laminin receptor”. Biochemistry 26 (22): 6896-6900. PMID 2962631. 
4. Iwamoto Y, Robey FA, Graf J, Sasaki M, Kleinman HK, Yamada Y, Martin GR (Nov 1987). “YIGSR, a synthetic laminin pentapeptide, inhibits experimental metastasis formation”. Science 238 (4830): 1132-1134. PMID 2961059. 
5. Ukawala M, Chaudhari K, Rajyaguru T, Manjappa AS, Murthy RS, Gude R. (Jan 2012). “Laminin receptor-targeted etoposide loaded polymeric micelles: a novel approach for the effective treatment of tumor metastasis”. J Drug Target 20 (1): 55-66. doi:10.3109/1061186X.2011.610799. PMID 21967151. 
6. Kikkawa Y, Hozumi K, Katagiri F, Nomizu M, Kleinman HK, Koblinski JE (January 2013). “Laminin-111-derived peptides and cancer”. Cell Adh Migr 7 (1): 150-56-63. doi:10.4161/cam.22827. PMC 3544779. PMID 23263633. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3544779/. 
7. Sundararaghavan HG, Masand SN, Shreiber DI (Nov 2011). “Microfluidic generation of haptotactic gradients through 3D collagen gels for enhanced neurite growth”. J Neurotrauma 28 (11): 2377-2387. doi:10.1089/neu.2010.1606. PMC 3218382. PMID 21473683. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3218382/. 
8. von der Mark K, Park J, Bauer S, Schmuki PI (Jan 2010). “Nanoscale engineering of biomimetic surfaces: cues from the extracellular matrix”. Cell Tissue Res 339 (1): 131-153. doi:10.1007/s00441-009-0896-5. PMID 19898872. 

参考文献

• 林 正男 (2001). 新　細胞接着分子の世界. 東京: 羊土社. ISBN 9784897063270 　

関連項目

• RGDモチーフ