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PADI2 regulates cell death in colorectal cancer cells in the tumor microenvironment

Research Project

Project/Area Number 20K07560
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Funayama Ryo  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20452295)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsPADI2 / シトルリン化 / 大腸がん / 翻訳後修飾 / マイクロエクソン / スプライシング / シトルリン修飾
Outline of Research at the Start

本研究を、1)PADI2によりシトルリン化される基質タンパク質の同定と機能解析、2)ERストレス応答におけるシトルリン修飾の役割の解析、および 3)シトルリン修飾系の破綻が大腸がんの発生と転移に及ぼす影響の解析、の3つのアプローチで実施する。大腸がん細胞株と腸管上皮オルガノイドを用いたin vitroの解析、およびマウスの同所移植モデルを用いたin vivoの解析を行う。

Outline of Final Research Achievements

The expression of peptidyl arginine deiminase 2 (PADI2), a protein citrulline-modifying enzyme, induced cell death in colorectal cancer cells in a tumor microenvironment. The interactions between PADI2 and the tumor microenvironment, such as immune cells and extracellular matrix, contribute to the induction of cell death, since PADI2 expression does not cause cell death in a cell culture condition. Our data thus suggest that the repression of PADI2 expression might be required for colorectal cancer cells to form tumors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々は大腸がんの進行の過程でシトルリン修飾酵素PADI2の発現量が低下することを報告したが、その機能的な役割については不明であった。本研究では、シトルリン修飾酵素PADI2が腫瘍環境下で大腸がん細胞の細胞死を誘導しており、PADI2の発現抑制が大腸がん細胞の腫瘍形成に必要であることが示唆された。低分子化合物を用いてPADI2の酵素活性を増強することができれば、大腸がん細胞の腫瘍形成能を抑制できる可能性があり、大腸がんの新たな治療戦略のシーズを提供することができるかもしれない。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Alternative microexon splicing by RBFOX2 and PTBP1 is associated with metastasis in colorectal cancer2021

    • Author(s)
      Mochizuki Y*, Funayama R*, Shirota M, Kikukawa Y, Ohira M, Karasawa H, Kobayashi M, Ohnuma S, Unno M, Nakayama K. *Equal contribution.
    • Journal Title

      International Journal of Cancer

      Volume: 149 Issue: 10 Pages: 1787-1800

    • DOI

      10.1002/ijc.33758

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PTK2マイクロエクソンの選択的スプライシングの制御機構と機能的意義2022

    • Author(s)
      大平優丈, 鈴木翼, Yujue Wang, 舟山亮, 中山啓子
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] マイクロエクソンの選択的スプライシングは大腸がん細胞の転移を制御する2021

    • Author(s)
      舟山亮
    • Organizer
      東北大学創生応用医学研究センター 基盤研究部門 第1回オンラインセミナー
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  • [Presentation] マイクロエクソンの選択的スプライシングは大腸がん細胞の転移を制御する2021

    • Author(s)
      舟山亮, 望月保志, 城田松之, 菊川柚奈, 大平優丈, 中山啓子
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
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  • [Presentation] 大腸がん患者から学んだこと2020

    • Author(s)
      中山啓子, 舟山亮, 望月保志, 小林実
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科細胞増殖制御分野ホームページ

    • URL

      http://www.devgen.med.tohoku.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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