2001 Fiscal Year Annual Research Report

ユビキチンリガーゼを利用した癌遺伝子産物の分解促進による癌治療

Research Project

Project/Area Number	12480192
Research Institution	Hamamatsu University School of Medicine
Principal Investigator	北川雅敏浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	北川恭子浜松医科大学, 医学部, 助手 (20299605) 内田千晴浜松医科大学, 医学部, 助手 (60223567) 小田敏明浜松医科大学, 医学部, 助教授 (90126805)
Keywords	p27^<Kip1> / ユビキチンリガーゼ / 遺伝子治療 / 予後 / RBタンパク質 / 細胞周期
Research Abstract	1 CDK阻害タンパク質p27^<Kip1>の分解機構の解析 p27^<Kip1>の分解は細胞周期のS期への進行に深く関与し、大腸癌、肺癌、乳癌、胃癌などの予後の悪さと分解の亢進が相関している。我々はp27^<Kip1>の分解で二つの機構を見い出し、その分子機構を解析している。p27^<Kip1>はSCF^<Skp2>ユビキチンリガーゼによってユビキチン化されて、プロテアソームで分解されるのが第一のメカニズムである。Skp2ノックアウトマウスを作成して解析したところ、身体の矮小化、肝臓、腎臓、肺胞細胞の多倍数化が観察された。細胞レベルではp27^<Kip1>の蓄積がみられ、個体レベルでSCF^<Skp2>ユビキチンリガーゼがp27^<Kip1>の分解に関与していることが証明された(EMBO J 2000)。Skp2-/-MEFでp27^<Kip1>は確かに蓄積しているが、分解速度が低下しているだけで、特異的部位での限定分解活性は残存していた。我々はその切断部位を決定し、現在はp27^<Kip1>切断酵素の同定を行っている。p27^<Kip1>切断酵素活性はヒトの肺癌検体においても検出されたことから、癌の悪性化への関与が興味深く、今後の課題である。一方でp27^<Kip1>のリン酸化部位の解析の結果、Ser10が高頻度にリン酸化されていること、Ser10リン酸化型p27^<Kip1>は分解速度が低下すること、G0/G1期に多くS期に少ないことを見い出した。このことから、G1/S期のp27^<Kip1>の分解はSer10の脱リン酸化とThr187のリン酸化によって制御されていることが示唆された(J Biol Chem 2000)。また我々はSer10を含むp27^<Kip1>のN末端領域を認識して結合する蛋白質をYeast two-hybrid法で単離することに成功した。 2 RBタンパク質のユビキチンリガーゼの探索癌抑制遺伝子産物RBタンパク質を中心とするRB経路は癌化のホットスポットであることから、その全容の解明は急務である。これまでRB遺伝子の点突然変異、欠失および転写領域のメチル化による発現抑制が報告されてきた。本研究において我々はRBタンパク質のユビキチンリガーゼの候補RBUbLase1を見いだした。RBUbLase1を細胞にRBと共に発現させるとRBタンパク質のユビキチン化が亢進することがわかった。一方でRB-UbLase1はin vitroでRBタンパク質をユビキチン化した。本研究成果は、RBタンパク質のユビキチンリガーゼが細胞癌化引き起こす可能性を強く示唆するものである。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Nishida, T. et al.: "Characterization of a novel mammalian SUMO-1/Smt3-specific isopeptidase, a homologue of rat Axam, which is an Axin-binding protein promoting b-catenin degradation"Journal of Biological Chemistry. 276. 39060-39066 (2001)
[Publications] Katayama, K. et al.: "Overexpression of Cdk4/Cyclin D1 induces apoptosis in PC12 cells in the presence of trophic support"FEBS Letter. 509. 382-388 (2001)
[Publications] Sugiyama, T. et al.: "Involvement of CCAAT/enhancer-binding protein in regulation of the rat serine : pyruvate/alanine : glyxylate aminotransferase gene expression"FEBS Letter. 508. 16-22 (2001)
[Publications] Takemura, M. et al.: "Stimulation of DNA polymerase a activity by cdk2-phosphorylated Rb Protein"Biochem. Biophys. Research. Communication. 282. 984-990 (2001)
[Publications] Kitagawa, K. et al.: "CYP2A6^*6, a novel polymorphism in Cytochrome P450 2A6, has a single amino acid substitution (R128Q) that inactivates enzymatic activity"Journal of Biological Chemistry. 276. 17830-17835 (2001)
[Publications] Yang, M. et al.: "Individual differences in urinary cotinine levels in Japanese smokers : relation to genetic polymorphism of drug-metabolizing enzymes"Cancer Epidemiol. Biomarkers prevention. 10. 589-593 (2001)
[Publications] Yokota, S. et al.: "The role of 15-lipoxygenase in disruption of the peroxisomal membrane and in programmed degradation of peroxisomes in normal rat liver"Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 49. 613-621 (2001)
[Publications] 北川雅敏 (分担執筆): "新女性医学大系41巻婦人科腫瘍の分子・細胞生物学"武谷勇二編中山書店. 452 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

ユビキチンリガーゼを利用した癌遺伝子産物の分解促進による癌治療

Principal Investigator

北川 雅敏 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)

Research Products

[Publications] Nishida, T. et al.: "Characterization of a novel mammalian SUMO-1/Smt3-specific isopeptidase, a homologue of rat Axam, which is an Axin-binding protein promoting b-catenin degradation"Journal of Biological Chemistry. 276. 39060-39066 (2001)

[Publications] Katayama, K. et al.: "Overexpression of Cdk4/Cyclin D1 induces apoptosis in PC12 cells in the presence of trophic support"FEBS Letter. 509. 382-388 (2001)

[Publications] Sugiyama, T. et al.: "Involvement of CCAAT/enhancer-binding protein in regulation of the rat serine : pyruvate/alanine : glyxylate aminotransferase gene expression"FEBS Letter. 508. 16-22 (2001)

[Publications] Takemura, M. et al.: "Stimulation of DNA polymerase a activity by cdk2-phosphorylated Rb Protein"Biochem. Biophys. Research. Communication. 282. 984-990 (2001)

[Publications] Kitagawa, K. et al.: "CYP2A6^*6, a novel polymorphism in Cytochrome P450 2A6, has a single amino acid substitution (R128Q) that inactivates enzymatic activity"Journal of Biological Chemistry. 276. 17830-17835 (2001)

[Publications] Yang, M. et al.: "Individual differences in urinary cotinine levels in Japanese smokers : relation to genetic polymorphism of drug-metabolizing enzymes"Cancer Epidemiol. Biomarkers prevention. 10. 589-593 (2001)

[Publications] Yokota, S. et al.: "The role of 15-lipoxygenase in disruption of the peroxisomal membrane and in programmed degradation of peroxisomes in normal rat liver"Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 49. 613-621 (2001)

[Publications] 北川雅敏 (分担執筆): "新女性医学大系41巻 婦人科腫瘍の分子・細胞生物学"武谷勇二編 中山書店. 452 (2001)

北川雅敏浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)

[Publications] 北川雅敏 (分担執筆): "新女性医学大系41巻婦人科腫瘍の分子・細胞生物学"武谷勇二編中山書店. 452 (2001)