2016 Fiscal Year Research-status Report
TCTPによる翻訳活性化を介した新規NF1腫瘍促進シグナル分子群の同定と機能解析
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16K07118
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
小林 大樹 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特任助教 (20448517)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | TCTP / 神経線維腫症１型腫瘍 / 翻訳伸長因子 / EF1A2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経線維腫症１型（NF1）は神経線維種や悪性腫瘍をはじめとする、多彩な病態を示す遺伝性疾患である。その原因遺伝子産物Neurofibrominは、Ras-GAP相同領域を有し、その欠損によるRasを介した細胞内シグナル伝達異常は、神経系細胞増殖と分化異常による悪性化を誘発すると考えられるが、その詳細な分子機序や病態マーカーおよび治療標的は報告されていない。NF1病態発現機構解明を目的として、NF1発現抑制によるNF1病態モデル細胞を構築し、細胞内異常発現分子群を融合プロテオミクスにより網羅的に解析した結果、Translationally controlled tumor protein (TCTP)を中心とした新規NF1病態関連分子ネットワークがNF1腫瘍の発症・進行に関与すると考えられた。また、TCTPは翻訳伸長因子複合体（EF1A1、EF1A2、EF1B、EF1D、EF1G、VARS）と優位に結合していることが判明した。特に、TCTPはEF1A2との特異的相互作用をコアとした翻訳伸長因子群と複合体を形成することによって、NF1腫瘍細胞内のタンパク質翻訳を促進していることが示唆された。さらに、siRNAのEF1A2の機能阻害により、MPNST細胞の増殖能が低下し、タンパク質翻訳関連分子群の発現が減少することを見出した。さらにEF1A2機能阻害によって、MPNST細胞のタンパク質の翻訳活性を低下することが判明した。以上のことから、TCTPはEF1A2と特異的に相互作用し、EF1A2を主体したタンパク質翻訳伸長反応を活性化することによって、NF1腫瘍の病態を進行させていることが考えられた。その機能阻害がNF1腫瘍の治療ターゲットとして有効であることが示唆された。
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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
TCTPが機能を活性化させるEF1A2の機能阻害によって、MPNST細胞の増殖能が低下すること、タンパク質翻訳関連分子群の発現が減少すること、およびMPNST細胞のタンパク質の翻訳活性を低下することを見出している。このことから、TCTPが翻訳関連因子をターゲットとした翻訳を制御していることが考えられ、当初の目的であるTCTPの機能が主体となるNF1腫瘍細胞の翻訳ターゲット分子群の同定に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.TCTPの機能によって翻訳が活性化するシグナル分子群を活性化、または抑制し、相互作用している他の分子群のNF1腫瘍細胞内における発現状態を検証する。NF1腫瘍細胞内における分子発現状態、翻訳後修飾状態、および細胞内局在を解析する。また、非腫瘍性細胞内でのNF1腫瘍促進分子群の発現状態との比較から、NF1腫瘍細胞内の分子群の活性化状態を検証する。TCTPの機能を阻害する薬剤等によってNF1腫瘍細胞内のシグナル分子群の発現状態も同様に解析する。さらに、シグナル上流分子の機能を活性化、あるいは抑制したNF1腫瘍細胞内のシグナル下流分子の発現状態を解析し、NF1腫瘍促進シグナル分子群の活性化機構を解明する。
2. 免疫組織染色法によってNF1腫瘍組織におけるTCTPと腫瘍促進シグナル分子群の発現状態の関連性を解析し、これら分子群のNF1腫瘍にバイオマーカーとしての有用性を評価する。
3. すでに樹立したNF1腫瘍性細胞および非腫瘍性細胞を用いて、翻訳活性化分子群の細胞内局在を共焦点レーザー顕微鏡およびタイムラプス顕微鏡にて経時的に解析する。また、薬剤、発現プラスミド、siRNA/shRNA等を用いて、NF1腫瘍化促進シグナル分子群の機能を抑制、あるいは活性化させたNF1腫瘍性細胞および非腫瘍性細胞の細胞周期、形態、運動能等を解析し、NF1腫瘍促進シグナル分子群の役割を生化学的、細胞生物学的に検証する。
4. NF1腫瘍促進シグナル分子群の治療標的として有用性を評価するため、NF1欠損細胞、NF1腫瘍由来細胞およびNF1モデルマウスの腫瘍組織内において、シグナル分子群の機能を阻害し、増殖・形態・運動能・腫瘍形成等に及ぼす効果を検証する。検証結果をもとに、最も効果の高いNF1腫瘍促進シグナル分子群の阻害方法を検討し、最適なNF1腫瘍の新規治療法開発を目指す。
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| Causes of Carryover |
本年度に実施した実験を最適化した結果、当初の計画で予定していた内容を来年度に実施することが望ましいと考え、物品等の予算を繰り越した。また、大学との雇用契約によって、予定していた学会等に他の予算を用いて参加しなければいけない状況となり、旅費が繰り越される状況となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品等の物品予算は、来年度の予算に加えることによって、より効果的に研究を進めていく予定である。また、旅費に関しては研究調査費等に使用予定である。
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[Journal Article] jPOSTrepo: an international standard data repository for proteomes2017
Author(s)
Okuda S, Watanabe Y, Moriya Y, Kawano S, Yamamoto T, Matsumoto M, Takami T, Kobayashi D, Araki N, Yoshizawa AC, Tabata T, Sugiyama N, Goto S, Ishihama Y.
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 45
Pages: D1107-D1111
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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