2019 Fiscal Year Annual Research Report
リボソームタンパク質による細胞がん化制御機構の包括的解明
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18J20791
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高藤 拓哉 九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 新規がん抑制遺伝子 / リボソームタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高発がん性リボソーム病関連タンパク質を対象として、それらの発現抑制がヒト細胞のがん化にどのような影響を与えるかを網羅的に解析した。さらに、がん抑制活性が認められたものについては、その分子機構の解明を目指している。これまでにsiRNAによる発現抑制細胞を用いた軟寒天コロニー形成試験を行った結果、がん抑制メカニズムが既知であるRibosomal Protein L5(RPL5)およびRPL11(共にMDM2抑制を介したp53活性化)に加えて、RPS7, RPS17, RPS19を新規がん抑制因子として同定した。
昨年度、shRNAによるRPL11, RPS17, RPS19安定発現抑制細胞を樹立し、同細胞を用いて軟寒天コロニー形成試験を行った結果、各細胞でtransformationが観察された。さらに、RPL11安定発現抑制細胞を用いたヌードマウス腫瘍形成実験を行ったところ、RPL11発現抑制によって腫瘍サイズが増大した。このことから、RPL11のin vivoでのがん抑制活性をヒト細胞で示せた。また、これまで行っているスクリーニング系はp53経路に着目したものだったが、新たに別のがん抑制因子であるRbに着目した系も樹立した。一方、新たにがん抑制活性が確認されたRPS7, RPS17,RPS19はいずれもがん抑制活性およびがん抑制メカニズムが未解明のものであった。これまでの実験から、3つ全ての因子に関してp53以外の経路を介したがん抑制の可能性が疑われた。質量分析法によって当該因子結合タンパク質を解析したところ、各因子に特異的な結合因子候補がいくつか同定された。それら候補の中には、既存のがん促進・抑制因子が含まれていた。昨年度は、以上の内容について国内学会で口頭発表する機会も得られた。
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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
昨年度はRPL11, RPS17, RPS19安定発現抑制細胞の樹立および同細胞によるがん抑制活性の解析を行うことができた。さらに、当初予定していたヌードマウスを用いた腫瘍形成実験にも着手し、in vitroだけでなくin vivoでのリボソームタンパク質によるがん抑制活性を示せ、研究を大きく進展できた。また、これまでのp53経路に着目したがん抑制活性評価系に加え、新たにがん抑制因子Rbに着目した系も確立しつつあり、リボソームタンパク質によるがん化制御に関するより幅広い解析も進められている。私が発見した新規がん抑制性因子であるRPS7, RPS17, RPS19によるがん抑制メカニズムの解明に関しては、これまでに当該因子がp53以外の経路を介してがん抑制的に働いている可能性を見出した。そして、更なるメカニズム解明のために質量分析法を用いて当該因子結合タンパク質を探索したところ、いくつかの候補を同定することができ、RPS17に関してはそれら候補の一つと実際に細胞内で相互作用していることが示せた。一方、安定発現抑制細胞の樹立や新たな実験系の確立の際、並行作業を増やすことで実験をより効率良く進めることができたら更にスピードアップが図れたと感じている。上記のように、全体的にはおおむね順調に研究は進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
RPL11以外の大型コロニー形成が観察された安定発現抑制細胞に関しても、ヌードマウス腫瘍形成実験を行う予定である。ヌードマウス腫瘍形成実験は、当該因子によるがん抑制活性を評価する最終段階の重要な実験であり、これを一番の優先事項と考えている。また、RPS7の安定発現抑制細胞の樹立にも取り組み、その活性を早急に調査する予定である。さらに、現在確立中であるRbに着目したスクリーニング系も完成させ、まずこれまで解析した9つのリボソームタンパク質を対象として解析を行う予定である。また、解析対象を更に拡大し、未だ解析していない高発がん性リボソーム病関連遺伝子を対象としたsiRNAによる発現抑制細胞を用いた軟寒天コロニー形成試験も行いたいと考えている。
一方、RPS7、RPS17およびRPS19によるがん抑制メカニズムの解明も共同研究者と共に進める。本年度は、同定した結合因子候補と当該リボソームタンパク質によるがん抑制メカニズムの解明を進める。具体的には、細胞に当該因子を過剰発現させ、免疫沈降実験を行い、イムノブロットを用いて細胞内での結合を調べる。その後、結合が確認された因子に関しては、がん抑制メカニズムのさらに詳細な解析を行っていく。
以上の研究内容に関して本年度中に論文にまとめる予定である。
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