スフィンゴシン1-リン酸シグナリングによる癌転移メカニズムの解明（国際共同研究強化）

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15KK0307
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 梶本 武利 神戸大学, 医学研究科, 助教 (00509953)
• Project Period (FY): 2016 – 2018
• Keywords: シグナル伝達 / プロテインキナーゼC / スフィンゴシン1-リン酸

Outline of Annual Research Achievements

本国際共同研究課題では、基課題の最終目標である「スフィンゴシン１-リン酸（S1P）シグナリングによるエクソソームへの積荷ソーティング機構を標的とする癌転移抑制剤の開発」を加速するために、エクソソームへの積荷ソーティングにおけるS1PによるプロテインキナーゼCζ（PKCζ）活性化のメカニズムを解明することを目的としている。
平成28年度は、「課題１」の「S1PのPKCζに対する相互作用領域の特定」および「課題２」の「分子構造的アプローチによるS1P-PKCζ相互作用の詳細解明」を行った。
「課題１」ではPKCζのアミノ酸断片欠失変異体を作製し、S1Pとの結合能をin vitroの系で検討し、またS1PによるPKCζの活性化能をin vitroの系および細胞内の系でそれぞれ検討し、結果PKCζの活性化に重要なS1PのPKCζに対する相互作用領域の同定に成功した。
また「課題２」では「課題１」で同定したS1P-PKCζ相互作用のより詳細なメカニズム解明に向け、in silicoドッキングシミュレーション解析法によりS1P-PKCζ結合様式を分子構造的に明らかにすることを試みた。現在までにS1P-PKCζ相互作用の分子原子レベルでの詳細が明らかになりつつある。
以上の結果は、本研究課題の目的達成および基課題の最終的な目標であるS1P-PKCζシグナリングによるエクソソームへの積荷ソーティングをターゲットとした癌転移抑制剤のリード化合物の開発を実現するために重要である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成２８年度は、「課題１」の「S1PのPKCζに対する相互作用領域の特定」および「課題２」の「分子構造的アプローチによるS1P-PKCζ相互作用の詳細解明」を行った。
具体的には、「課題１」ではPKCζのアミノ酸断片欠失変異体を作製し、S1Pとの結合能およびS1Pによる活性化能をin vitroの系および細胞内の系で検討した。結果、PKCζの機能発現に重要なS1P-PKCζ相互作用領域の同定に成功した。また「課題２」では「課題１」で同定したS1P-PKCζ相互作用の分子レベルでのより詳細なメカニズムを明らかにするために、PKCζとS1Pとの結合のin silicoドッキングシミュレーション解析によりS1P-PKCζ結合部位の詳細を分子構造的に明らかにすることを試みた。結果現在までに分子原子レベルでのS1P-PKCζ相互作用の詳細の一部が明らかとなった。
現在までのところ当初の計画通り順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

平成２９年度は、「課題２」の「課題２：分子構造的アプローチによるS1P-PKCζ相互作用の詳細解明」を中心に研究を進める。
具体的には、平成２８年度に引き続き、S1P-PKCζ相互作用の分子レベルでの詳細なメカニズムを明らかにするために、S1P-PKCζ相互作用のin silicoドッキングシミュレーション解析を行う。さらに並列分子動力学計算による分子シミュレーション解析により、S1PがPKCζにどの方向からどの様な様式でアプローチし安定的な結合に至るかという結合過程の詳細を明らかにする。
また、「課題３」の「癌の増悪および遠隔転移におけるS1P-PKCζシグナリングの役割の解明」への準備段階として、「課題１」および「課題２」の成果を基にS1Pによる制御機構を欠損したPKCζ変異体の構築およびS1P-PKCζシグナル機構を欠損した癌細胞の作製を進める。