2018 Fiscal Year Annual Research Report
The novel regulation pathway of glycolysis via PGAM
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17K15894
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三河 拓己 京都大学, 医学研究科, 教務補佐員 (90608051)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 解糖系代謝 / 発がん / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
古くより知られた癌の代謝異常にワールブルグ効果がある。多くの癌で通常酸素状態でも解糖系が亢進し、多くの解糖系酵素の高発現が観察される。本研究課題では加齢と癌を含めた生活習慣病の深い相関に対して、解糖系代謝異常の観点よりアプローチを行い、代謝異常が老化や癌化、炎症に結び付くメカニズムの解明を目的とし研究を進めている。その中でも我々が以前に細胞老化抑制遺伝子として同定した解糖系酵素の一つホスホグリセリン酸ムターゼPGAMに着目し、PGAMによる代謝制御、さらにはそれらの機構破綻による癌化メカニズムの解明を目的とした。
我々は個体レベルでのPGAM発現変化の影響を解析するため、種々のPGAMモデルマウス(PGAMトランスジェニック, 変異型PGAMトランスジェニック、PGAMノックアウト)を樹立した。これまでに、PGAMトランスジェニックマウスでは化学皮膚発癌実験による腫瘍形成が亢進することを見出し、出現した腫瘍の頻度やサイズおよび病理診断から、PGAMトランスジェニックマウスが野生型マウスに比較して腫瘍を形成しやすいこと、さらにこのマウスでは一部の腫瘍が悪性化していることを突き止めた。また、PGAMによる腫瘍形成のメカニズムを解析する過程で、免疫沈降実験においてPGAMタンパク質と共沈してくる新規PGAM結合因子Xを同定した。この結合因子XはPGAMと結合することで、協調的に解糖系代謝を正に制御することを突き止めた。実際に癌細胞のような特に解糖系代謝の活性化を必要とするような環境においてPGAMと結合因子Xの結合が促進されていることも観察された。
今後さらに研究を進め、PGAMの結合蛋白協調作用による生物学効果を探求し、その結合阻害・破綻による癌抑制への応用を目指す。
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