2018 Fiscal Year Research-status Report
疾患関連の異常翻訳後修飾蛋白質を特異的に人工的に細胞内で分解する新規手法の開発
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18K19308
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
鳥越 秀峰 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (80227678)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | シャペロン介在性オートファジー / 翻訳後修飾 / SUMO化 / 癌抑制蛋白質p53 / p53抑制蛋白質MDM2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
癌原遺伝子産物Skiは癌細胞で過剰発現する。Skiは、翻訳後修飾SUMO化に関与する酵素Ubc9に結合し、Ubc9のSUMO化活性を増加する。これにより、癌抑制蛋白質p53を分解へ導くMDM2の、Ubc9によるSUMO化が増加する。SUMO化MDM2は、自己をユビキチン化して分解に導く活性が減少し、MDM2の細胞内濃度が増加する。SUMO化MDM2は、p53をユビキチン化して分解に導く活性は変わらないため、増加したSUMO化MDM2は、p53のユビキチン化による分解を促進する。最終的に、癌抑制蛋白質p53の細胞内濃度が減少し、癌化が進行する。本研究では、シャペロン介在性オートファジー(CMA)を利用して、正常MDM2やユビキチン化MDM2を分解せず、SUMO化MDM2のみを特異的に細胞内で分解し、癌抑制蛋白質p53の細胞内濃度を増加させ、癌化進行を抑制する手法を開発することを目指した。CMAに関与するHsc70が特異的に結合する配列(Hsc70bm)と、SUMO化MDM2が特異的に結合するSENP2の配列の融合蛋白質発現用プラスミドを構築し、細胞に導入した。また、CMAに関与するHsc70やLamp-2Aの強制発現用プラスミドも構築し、細胞に導入した。正常MDM2の発現量が顕著に変化せず、SUMO化MDM2の発現量が減少した。一方、Hsc70bm配列を有しないSENP2のみの配列の強制発現用プラスミドを構築し、Hsc70やLamp-2Aの強制発現用プラスミドと共に、細胞に導入した。正常MDM2もSUMO化MDM2も発現量は顕著に変化しなかった。これより、上記のSUMO化MDM2の発現量の減少はシャペロン介在性オートファジーで進行すると推定された。また、SUMO化MDM2の発現量が減少した時に、p53の発現量は減少しないように見受けられた。
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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
Hsc70bmとSENP2の融合蛋白質発現用プラスミドや、Hsc70やLamp-2Aの強制発現用プラスミドを細胞に導入することにより、2018年度の研究目的である、SUMO化MDM2のみを特異的に分解することができたから。SUMO化MDM2の発現量が減少した時に、p53の発現量は減少しないように見受けられたから。
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| Strategy for Future Research Activity |
Hsc70bmとSENP2の融合蛋白質発現用プラスミドを、大腸癌モデルマウスの腫瘍に投与した場合の、正常MDM2とSUMO化MDM2の発現量を経時的に免疫染色で解析する。このプラスミドの導入により、正常MDM2の発現量は変化せず、SUMO化MDM2のみが特異的に分解され、発現量が減少するかを解析する。また、SUMO化MDM2の分解に伴い、MDM2によるp53の分解が抑制され、癌抑制蛋白質p53が増加するかを免疫染色で経時的に解析する。また、SUMO化MDM2の分解に伴い、癌抑制蛋白質p53が増加し、癌抑制効果が促進され、腫瘍の体積が減少するかを経時的に解析し、本研究で開発した新規手法による制癌効果を検討する。
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| Causes of Carryover |
消耗品の使用額がわずかに少なくて済んだため。2019年度分として請求した助成金と合わせて、効率的に使用する。
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