2019 Fiscal Year Research-status Report
RNF43によるWnt受容体ユビキチン化の分子メカニズムの解明と治療への応用
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19K07633
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
築山 忠維 北海道大学, 医学研究院, 助教 (20399819)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Wnt / multistep tumorigenesis / crosstalk / Ras / FGF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
幹細胞特異的ユビキチンリガーゼであるRNF43はp53経路を抑制すること、Wnt受容体のFzdを分解すること、がん抑制遺伝子として機能していること、その遺伝子変異によってがん遺伝子へと転換することを報告してきた。しかしRNF43は比較的最近発見された分子であり、その機能にはまだ不明な点が多い。本研究では、①RNF43がp53経路を抑制する分子メカニズムの解明、②リン酸化スイッチによるRNF43機能調節の分子メカニズムを解明、③FGFシグナルとWntシグナルのクロストークによる恒常性維持メカニズムの解明、を目的としている。
令和元年度終了までに得られた結果として、②のRNF43のリン酸化スイッチによるWntシグナル調節機能についての研究成果は国際総合誌に投稿中であり、現在は修正投稿中である。③については、現在までにFGFがWntシグナルを増強することを確認した。また各種阻害剤を用いた解析の結果、FGFによるWntシグナル増強にはFGF-PI3K-Akt経路は関与しないこと、一方でFGF-Ras-MAPK経路が必須であることを明らかにした。さらにFGF刺激はこれまでの報告とは異なり、Wntシグナルのエフェクター分子であるβ-cateninの蓄積を誘導しないこと、しかしFGFによる増強にβ-catenin-Tcf/Lef複合体の形成は必要であることが確認された。そこで現在はこれらの結果をもとに、FGF刺激が核内でβ-cateninに結合するタンパク質の複合体形成に影響する可能性を検討した。その結果、FGF刺激によって核内でβ-cateninへの結合が変化するタンパク質を複数同定した。現在は質量分析器を用いてこれらの候補タンパク質の解析を行っている。
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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
現在までに、当初からの研究計画通り様々な阻害剤を組み合わせてFGFの下流でWntシグナルを促進する分子経路を同定することが出来た。またその際に、細胞内でエフェクター分子であるβ-cateninが蓄積するというこれまでのモデルは否定され、FGF刺激により核内複合体に変化が起こることで転写活性が上昇するというモデルを提示することが出来た。さらにFGF刺激により核内で惹起されるタンパク質結合の変化も観察出来たので、本研究計画の導入部は順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、質量分析器を用いてFGF刺激により結合に変化が起こる核内タンパク質の同定を行っている。結合タンパク質が同定された際には、FGFによる結合様式の変化の分子メカニズムを免疫沈降を用いて確認し、その後は次世代シークエンスによるRNAシークエンスやクロマチンIP-シークエンシングを用いて、FGF刺激による核内複合体の変化がWnt標的遺伝子発現の変化に及ぼす影響を全ゲノム的に解析する。さらにFGFによるWntシグナルの増強が発がん過程に及ぼす影響を、ゼブラフィッシュやマウスオルガノイド、さらに発がんモデルマウスを用いて検討する予定である。
しかし、昨今のコロナウィルスによる非常事態宣言により、他大学との共同研究による質量分析器によるタンパク質同定サービスに大きな遅延が出ているため、今後の研究の進展に影響を及ぼす可能性も否定できない。
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| Causes of Carryover |
当初は令和元年度に投稿中の論文が受理されることを想定し、約65万円の論文投稿料の支払いを予定していた。しかし論文の審査が予定以上に長引き受理が令和
２年度以降へずれ込んだため、それにともなって論文投稿料分が翌年度へと持ち越された。
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[Journal Article] The role of Mediator and Little Elongation Complex in transcription termination2020
Author(s)
Takahashi H, Ranjan A, Chen S, Suzuki H, Shibata M, Hirose T, Hirose H, Sasaki K, Abe R, Chen K, He Y, Zhang Y, Takigawa I, Tsukiyama T, Watanabe M, Fujii S, Iida M, Yamamoto J, Yamaguchi Y, Suzuki Y, Matsumoto M, Nakayama KI, Washburn P, Saraf A, Florens L, Sato S, Tomomori-Sato C, Conaway RC, Conaway JW, Hatakeyama S
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 11
Pages: 1-20
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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