2019 Fiscal Year Research-status Report
転写制御因子SUZ12によるレドックス制御を介した足場非依存性増殖機構の解析
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18K06969
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
石川 文博 昭和大学, 薬学部, 講師 (60515667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 一憲 昭和大学, 薬学部, 講師 (60349040)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 足場非依存性増殖 / がん転移 / レドックス / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SUZ12によるレドックス制御を介したアノイキス抑制機構の詳細及びがん転移への関与を明らかにするため、2019年度は1）接着喪失に伴う細胞内レドックス変化とアノイキスへの関与、2）SUZ12による酸化ストレス克服機構の解明の2点について検討を行った。
1）接着喪失に伴う細胞内レドックス変化とアノイキスへの関与
昨年度の解析結果から、接着喪失により細胞質及びミトコンドリアで活性酸素種（ROS）が増加し、がん細胞中ではSUZ12がその増加を抑制している可能性が示唆された。そこで2019年度は、その裏付けとして、Grx1融合型ROS応答性蛍光タンパク質RoGFPを細胞質及びミトコンドリアに局在させてグルタチオンの酸化状態を調べた。その結果、いずれのコンパートメントにおいても還元型の割合の低下が観察された。さらに、その増加するROSがアノイキスに関与するかを調べるため、低分子抗酸化剤の処理またはROS除去酵素と抗酸化に関わる転写因子を過剰発現することで検討を行った。その結果、いずれの条件下においてもSUZ12によるアノイキス抑制効果は減弱した。
2）SUZ12による酸化ストレス克服機構の解明
昨年度の結果から、接着喪失によりROS産生に関わる酵素の発現が上昇し、その結果として酸化ストレスが引き起こされると考えられたが、このROS産生酵素の発現誘導にSUZ12が関与する可能性は低いと考えられた。この結果を踏まえ、2019年度はまずROS消去に関わる酵素群や補酵素の還元に関わる経路の律速酵素の発現を調べた。しかし、SUZ12のノックダウンによって影響されなかった。そこで、SUZ12による酸化ストレス克服機構について新たな手がかりを得るために、RNAシーケンスによりSUZ12の発現抑制によって影響を受ける遺伝子群の同定を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1）接着喪失に伴う細胞内レドックス変化とアノイキスへの関与
接着喪失に伴う細胞内レッドクス変化について、Grx1-RoGFPを細胞質とミトコンドリアに局在させて各コンパートメントのグルタチオンの酸化状態をより詳細に解析し、その酸化状態の変化はSUZ12によって制御されていることを明らかにした。さらに、SUZ12は何らかの機構を介してROSを減少させ、酸化ストレスを軽減することでアノイキスを抑制している可能性が示唆された。こちらについては、ほぼ予定通りに解析が進んだと考えている。
2) SUZ12による酸化ストレス克服機構の解明
SUZ12は転写制御因子であり、核内で何らかの遺伝子の発現を制御することでその機能を果たしていると考えられる。接着喪失によりROS消去系の遺伝子発現が低下し、SUZ12がその遺伝子発現を促進することで酸化ストレスを緩和しているのではないかと考えたが、実際にはその変化が認められなかった。そこで、新たな手掛かりを得るためにRNAシーケンスによってSUZ12により制御される遺伝子群の解析を行った。その結果、100以上の遺伝子の変化がみられているが、現在のところ酸化ストレス克服に関わる遺伝子の同定には至っておらず、2020年度の課題としたい。
3) 当該機構の人為的制御によるがん転移抑制の可能性
未だ関与因子の同定にまで至っていないため、こちらについてはまだ着手できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
2) SUZ12による酸化ストレス克服機構の解明
2019年度に行ったSUZ12をノックダウンした転移性乳がん細胞のRNAシーケンス解析から、SUZ12の発現によって影響を受ける110の遺伝子が同定された。まず、これらのうち、文献的に酸化ストレス制御に関わることが知られる遺伝子を抽出する。次いで、それらの遺伝子に関してshRNAまたはcDNAを過剰発現することで、接着喪失に伴う酸化ストレス及びアノイキスへの影響を調べる。関与が認められた際には、当該遺伝子による酸化ストレス制御機構とSUZ12による遺伝子発現制御機構について解析を行う。既知の酸化ストレス制御因子で影響が認められなかった場合には、その他の遺伝子に関しても、同様に解析を行う。
3)当該機構の人為的制御によるがん転移抑制の可能性
関与因子が同定次された際には、転移性がん細胞でその遺伝子を操作し、免疫不全マウスへ移植することでがん転移への寄与を解析する。
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| Causes of Carryover |
2019年度はSUZ12により制御される遺伝子群を同定するためにRNAシーケンスを行ったが、同定された各遺伝子の機能解析にまで至らなかった。そのため、次年度、機能解析に必要とされるshRNAの構築やクロマチン免疫沈降に必要な試薬を購入するために使用する予定である。
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