2016 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアにおけるROS増幅の誘導に基づく放射線増感法の確立
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15H05674
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小野寺 康仁 北海道大学, 医学研究科, 講師 (90435561)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 放射線 / 活性酸素 / ミトコンドリア / インテグリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度は、前年度までに明らかにした、浸潤性の高い乳癌細胞株においてミトコンドリア輸送に関与することが予想されるアダプタータンパク質群について、それらの発現量や、蛋白質相互作用を調節する分子メカニズムの解析を行った。前者については、mRNA量とタンパク質量の相関が明確にはみられないことから、何らかの転写後調節が関与していることが示唆された。詳細については現在も解析を継続しているところである。後者については、インテグリンの裏打ち構造として細胞質内で形成される接着斑（focal adhesion）の形成が重要であること、そこに局在するキナーゼの活性が関与することが示唆された。これらのことから、おそらく接着斑近傍において、アダプター上のいずれかのアミノ酸がリン酸化を受けること、それによってタンパク質相互作用が調節され、ミトコンドリアの輸送方向が制御されることが示唆された。この詳細についても、解析を継続中である。
また、昨年度までに、薬剤誘導によるミトコンドリア集積によって浸潤性を抑制できることを見出していたが、上記のアダプタータンパク質群を発現抑制することによっても、乳癌細胞の浸潤性が著しく阻害されることを新たに確認した。さらに、このようなインテグリンとミトコンドリア分布のリンクを介した細胞の運動や生存の制御について、これまで主に用いてきたMDA-MB-231細胞のみならず、その他の高浸潤性乳癌細胞でも確認できた。一方で、浸潤性が低くインテグリンがArf6-AMAP1経路によって制御されていないMCF7などの乳癌細胞では、このような分子メカニズムの働きは非常に弱いことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度予定していた、分子メカニズムの詳細な解析については、概要を捉えることはできたものの、リン酸化部位の同定など、更なる解析の余地が残っている。複数の乳癌細胞を用いた解析にも着手し、想定していたように、浸潤性の高い乳癌細胞において共通した分子メカニズムが利用されていることを確認できた。今後、この分子メカニズムを標的とした薬剤開発等に繋げていくためには非常に有用な情報であると考えている。以上の理由から、「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで明らかにした知見については、平成２９年度半ばを目処として、論文として取りまとめ報告する予定である。並行して、より詳細な分子メカニズムの解析や、３次元培養系を用いた解析についても進めていく予定である。これまでの解析は細胞外基質をコーティングしたプラスチック平面において行ったものであり、より生体内の環境に近い、細胞外基質の３次元ゲルを用いた解析によっても、同等の結果が得られることを確認しておくことが望ましい。これまで平面培養系で確立してきたミトコンドリア分布の定量化や活性酸素測定などを３次元系に対応させる必要が生じるが、まずは画像解析による方法を検討する。特にミトコンドリア分布の解析については、３次元再構築像のZ軸方向への間延びなどによって、定量化が不正確になることも予想される。近接そのものを感知するプローブの開発なども視野に入れながら、有用な方法の確立を目指す。
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