| Project/Area Number |
22K11710
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
枝松 裕紀 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70335438)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | RAS遺伝子 / がん / 小胞体ストレス / IRE1 / PERK / ATF4 / 亜鉛 / 統合的ストレス応答 / UPR / 細胞内シグナル伝達 / MAPキナーゼ |
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| Outline of Research at the Start |
亜鉛は、「亜鉛シグナル」とも言える細胞内シグナルへの効果も示す。ヒトのがんで活性亢進するRASシグナルは、亜鉛不足時には細胞死を誘導する。この細胞死誘導は、RASシグナルによる小胞体ストレスセンサー分子IRE1の活性化と、細胞内亜鉛濃度低下によるIRE1シグナルの修飾を介したJNK/p38 MAPK活性化が必要であった。本研究では、亜鉛とRASシグナルとによる細胞死誘導におけるIRE1の活性調節機構の解析を通じて、RAS遺伝子変異がん細胞の生存制御における「亜鉛シグナル」を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、まず、RASシグナルによる小胞体ストレスセンサー分子IRE1の活性化と、それに対する細胞内亜鉛の影響を検討した。活性型変異体Hras（HrasG12V）を誘導発現するラット胎児線維芽細胞株Rat-1細胞由来の細胞（Rat-1RasVal細胞）において、IRE1活性化依存的なXbp1の非定型スプライシングがHrasG12V発現により誘導されることを確認した。また、HrasG12V発現によりIRE1のタンパク質の量が増加することも見出した。これらHrasG12V発現が引き起こすIRE1の変化は、MEK/ERK経路を介していることを阻害剤実験で明らかにした。そこで、IRE1の活性と相関し得るリン酸化の検出をphostag法で試みたところ、HrasG12V発現でIRE1のリン酸化が著しく亢進することがわかった。しかし、当初期待した亜鉛依存的なリン酸化については、phostag法の条件を様々に変えてはみたが現時点では検出されていない。またIRE1タンパク質の量の増加についても、プロテアソーム阻害剤などを用いて検討したが、HrasG12V発現や亜鉛濃度による影響は観察されなかった。そこで方針を変え、HrasG12V誘導発現や亜鉛欠乏による細胞死応答が生じないマウス胎児線維芽細胞株3T3細胞由来の細胞（3T3RasVal細胞）で、同様の解析を試みた。その結果、3T3RasVal細胞では、HrasG12V発現ではIRE1活性化依存的なXbp1の非定型スプライシングが誘導されないことがわかった。以上から、HrasG12VによるMEK/ERK依存的IRE1活性化には、Rat-1にはあるが3T3にはない機構が関与すると考えられた。また、Rat-1RasVal細胞を用いた解析の過程で、培地への亜鉛添加とHrasG12V発現とに依存して変化する新たなシグナル系を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナ禍の影響で先に助成を受けていた研究課題の研究期間を2022年度まで延長し、その課題の遂行に応募時には想定しなかったエフォートを要したために本課題の進捗に遅れが生じた。しかしながら、Rasシグナル系と亜鉛とによって制御を受け得る新規シグナル系を見出すなど、本課題での一定の進捗が認められたので、本区分を選択した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Rat-1RasVal細胞と3T3RasVal細胞の両者を比較する解析を進めることで、HrasG12V発現と亜鉛によるIRE1の活性制御機構を明らかにしていく。本年度に同定した培地への亜鉛添加とHrasG12V発現とに依存して変化する新規シグナル系について、解析を進めていく。また、ヒトがん細胞株を用いる解析を進める。
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