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膵管がんにおける一次繊毛消失の分子機構と影響の解明

Research Project

Project/Area Number 21K06528
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionJuntendo University (2022-2023)
Nara Institute of Science and Technology (2021)

Principal Investigator

小林 哲夫  順天堂大学, 医学部, 准教授 (80433994)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords一次繊毛 / 膵管がん / ヘッジホッグシグナル / KIF24 / CEP164
Outline of Research at the Start

一次繊毛は細胞表面から外側に突起した一本の不動性の細胞内小器官である。殆ど全ての哺乳動物細胞は一次繊毛を持つが、多くのがん細胞においては一次繊毛が失われている。本研究では、難治性のがんである膵管がんに焦点を当て、一次繊毛の消失に介在する分子メカニズム、及び一次繊毛の消失が膵管がんに及ぼす影響の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

先にヒト膵管癌由来Panc1細胞を用いた研究から、母中心小体タンパク質CEP164がヘッジホッグシグナルの転写因子GLI2の中心小体局在を制御することを見出している。
今年度は、CEP164によるGLI2制御の分子メカニズムの解明を目指した。CEP164のGLI2相互作用ドメインを探索したところ、CEP164のN末端側領域を介してGLI2と結合することがわかった。一方、CEP164はC末端側領域を介して中心小体に局在した。同様にGLI2のCEP164相互作用及び中心小体局在ドメインを探索したところ、C末端側領域を介してCEP164と結合して中心小体に局在することがわかった。これらの結果から、GLI2がCEP164との結合を介して中心小体に局在する分子メカニズムが提示された。
CEP164発現抑制によりGLI2の中心小体局在が減弱することを先に示していたが、薬理学的なヘッジホッグシグナル活性化によってもGLI2が中心小体から減弱することを見出し、この効果にはCEP164が必要であることがわかった。CEP164-GLI2相互作用を特異的に阻害する細胞を作出したところ、この細胞ではGLI2の中心小体局在が減弱するとともに、ヘッジホッグシグナルの活性化が観察された。さらに、この効果は一次繊毛を全く形成しない膵管癌細胞においても引き起こされることがわかった。
ヘッジホッグシグナルは一次繊毛を介して伝達されることが知られているが、本研究から一次繊毛を失っている膵管癌細胞においては、一次繊毛に依存しないヘッジホッグシグナル制御機構が存在することが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

膵管癌細胞における新しいヘッジホッグシグナル伝達機構が提示できたため。

Strategy for Future Research Activity

癌細胞における一次繊毛及びヘッジホッグシグナルの制御機構の全貌の解明を目指す。さらに、膵管癌以外の癌種や癌微小環境における一次繊毛やヘッジホッグシグナル制御についても解析を進める。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] New York University(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] CEP164-GLI2 association ensures the hedgehog signaling in pancreatic cancer cells2023

    • Author(s)
      Fushimi T, Kobayashi T, Itoh H
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 666 Pages: 179-185

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.05.031

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] KIF24 depletion induces clustering of supernumerary centrosomes in PDAC cells2022

    • Author(s)
      Mashima Y, Nohira H, Sugihara H, Dynlacht BD, Kobayashi T, Itoh H
    • Journal Title

      Life Science Alliance

      Volume: 5 Issue: 11 Pages: e202201470-e202201470

    • DOI

      10.26508/lsa.202201470

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The atypical small GTPase RABL3 interacts with RAB11 to regulate early ciliogenesis in human cells2022

    • Author(s)
      Kobayashi T, Ikeda T, Ota R, Yasukawa T, Itoh H
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 135 Issue: 18

    • DOI

      10.1242/jcs.260021

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] がん細胞における一次繊毛に依存しないヘッジホッグシグナル制御機構2023

    • Author(s)
      小林 哲夫、伏見 勇彦、伊東 広
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 膵臓がん細胞における中心小体タンパク質CEP164を介したヘッジホッグシグナル制御2022

    • Author(s)
      伏見 勇彦、小林 哲夫、伊東 広
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 膵管がんにおける新しいヘッジホッグシグナル伝達機構2021

    • Author(s)
      小林 哲夫、田中 弘祐、伏見 勇彦、伊東 広
    • Organizer
      第94回日本生化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 順天堂大学病理・腫瘍学講座ホームページ

    • URL

      https://a-orimo.wixsite.com/mysite

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科バイオサイエンス領域ホームページ

    • URL

      https://bsw3.naist.jp/outline/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科バイオサイエンス領域分子情報薬理学ホームページ

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/itoh/

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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