肝細胞増殖因子(HGF)による細胞増殖制御に関わる新しい制御因子の機能解析

• Project/Area Number: 23570158
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 喜多村 直実 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (80107424)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2012: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 肝細胞増殖因子 / がん細胞 / 細胞内増殖制御因子 / 転写因子 / ヒストンメチル化 / 細胞周期

Research Abstract

肝細胞増殖因子(HGF)によるがん細胞の増殖制御に関わる新しい制御因子について、HGFにより増殖が抑制されるヒト肝がん由来細胞株HepG2を用いて解析を行い以下の結果を得た。
1、Skp2をノックダウンしたHepG2細胞では転写因子Mycの活性が減少し、一方Skp2を過剰発現した細胞ではHGF処理により抑制したMycの転写活性が回復した。またSCF複合体に結合できない変異型Skp2を過剰発現した細胞でもMycの転写活性が活性化した。これらの結果は、Skp2はMycの転写活性に対してSCF複合体の構成成分としてユビキチン化を促進することなく活性化に関与することを示唆している。Skp2を過剰発現した細胞ではHGF処理により抑制したld1の発現が回復した。またSkp2あるいはMycをノックダウンした細胞ではld1の発現が減少した。これらの結果は、Skp2はMycの活性を制御することによりId1の発現を調節することを示唆している。したがって、HGF処理によるSkp2の発現減少がMycの活性を抑制し、Id1の発現減少を介するHepG2細胞の増殖抑制に重要な役割を果たしていることが明らかになった。
2、HepG2細胞をHGFで48時間以上処理すると増殖の抑制は不可逆的になる。この不可逆的な増殖抑制にはエピジェネティックなゲノム変化が関わっていると考えられることから、ピストンのメチル化について解析を行った。その結果、H3K9me3の核内局在が変化することが見出された。またこの局在変化はRas下流のシグナルの活性化で誘導されることが分かった。さらにChIPアッセイの結果、H3K9me3の変化は細胞増殖制御に関わる遺伝子であるp16において生じていることが明らかにされた。したがって、HGFによる長時間処理がH3K9me3の局在変化を生じ、細胞増殖制御に関わる遺伝子の発現を調節することにより不可逆的な増殖抑制を誘導することが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Critical role of farnesoid X receptor for hepatocellular carcinoma cell proliferation (2012)
  • Author(s): T. Fujino, et al.
  • Journal Title: J. Biochemistry Volume: 152 Pages: 577-586
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hepatocyte growth factor activator inhibitor ~ (2012)
  • Author(s): M. Kato et al.
  • Journal Title: J. Biochem. Volume: 151 Pages: 179-187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nrk, an X-linked protein kinase in the germinal ~ (2011)
  • Author(s): K. Denda et al.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 286 Pages: 28802-28810
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of microRNA expression by hepatocyte ~ (2011)
  • Author(s): D. Susuki et al.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 102 Pages: 2164-2171
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Alteration of methylated lysine 9 on histone H3 during induction of irreversible inhibition of proliferation in HepG2 hepatoma cells treated with HGF (2012)
  • Author(s): 辺頴, et al.
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-11
• [Presentation] Involvement of ERK-dependent SKP2 down- ~ (2011)
  • Author(s): X. Li, M. Komada, N. Kitamura, T. Tanaka
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜