プロテオミクス法によるHIF-1α複合体精製および口腔癌細胞における機能解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16689032
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 谷本 圭司 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助手 (90335688)
• Keywords: hypoxia / hypoxia-inducible factor / hypoxia response element

Research Abstract

生命の維持に酸素は必須であり,細胞には酸素欠乏(低酸素状態)を感知し,酸素供給の維持を厳密にコントロールするシステムが備わっている。その中心的役割を果たしていると考えられるhypoxia-inducible factor-1(HIF-1)は低酸素刺激に応答する転写因子で,赤血球生成因子,血管新生因子,解糖系酵素や糖輸送に関する因子等,様々なストレス応答因子を転写制御していることが知られている。近年,その幅広い標的遺伝子群からみて,その機能変化が,がんを含む様々な疾病で重要な役割を果たしていることが予想されている。しかしながら,その転写制御機構の詳細,特に結合因子群(HIF-1蛋白複合体)に関する解析は進んでいないのが現状である。
本研究では,HIF-1蛋白複合体解析を通して,HIF-1機能調節因子を見出し,将来的には分子標的治療へ応用展開することを目的としている。昨年度は,ビオチン標識3xHREオリゴを用いて,核抽出液からHIF-1複合体を精製するシステムの構築を行った.本年度は,同システムを用いてHIF-1機能調節因子の探索を行った。その結果,DNA損傷応答に関わり,幾つかの転写因子の調整を行っていることが報告されているTip60によるHIF-1転写活性可能の増強を見出した。Tip60は低酸素下におけるHIF-1の転写活性を,2つの活性化領域N-TADおよびC-TADを介して増強することが明らかとなった。さらに,HIF-1の下流でのDNA損傷シグナルの役割を検討した結果,低酸素下におけるDNA修復遺伝子群の発現低下を見出した。それらの内幾つかの遺伝子は,HIF-1の標的遺伝子の中で,転写抑制因子であるDEC1およびDEC2による転写抑制機構が明らかとなった。以上より,癌細胞では低酸素下におけるDNA修復機構全体が抑制されており,同抑制をTip60が増強している可能性が考えられた。
現在,同機構の確定作業とともに,さらなるHIF-1調整因子の探索を継続して行っている。