Analysis of novel post-translational modifications in colorectal cancer

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07656
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 三城 恵美 (佐藤恵美) 愛知県がんセンター(研究所), がん病態生理学分野, リサーチレジデント (00455544)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 翻訳後修飾 / 大腸がん

Outline of Annual Research Achievements

研究代表者は、大腸がん腫瘍組織において、タンパク質のアシル化翻訳後修飾が大規模に変化することを予備実験により見出していた。アシル化修飾は、正に荷電しているリジン残基の電荷状態を中性から負電荷に変化させることから、タンパク質の大きな機能変化が想定される。本研究では、新規大腸がん治療法の開発を指向して、大腸がん腫瘍組織におけるアシル化修飾の変動の生物学的意義を解明することを目的としている。
まず大腸がんモデルマウス（Apc変異マウス）を用いて組織サンプルのクオリティーチェックをした後、腫瘍部におけるアシル化修飾の変化をウエスタンブロッティングにより確認し、迅速な処理が必要なことを確認した。
そのうえで、家族性大腸腺腫症（FAP）患者から、内視鏡下で採取した腫瘍病変部とそれに付随した辺縁正常組織を回収する際は保冷して迅速に処理し、ウエスタンブロッティングにより翻訳後修飾や腫瘍マーカーを解析したところ、腫瘍部におけるアシル化翻訳後修飾の変化が患者検体でも同様にみられることを確認することができた。
どのタンパク質の修飾変化かを調べるため、マウス及びヒトについて各種アシル化修飾特異的認識抗体を用いて、免疫沈降法によりアシル化修飾標的タンパク質を濃縮し、質量分析により標的タンパク質を同定し、同時に全タンパク質の量的変化も測定し同定した。患者検体とマウスに共通して変化したタンパク質についての解析を進めているところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

患者検体の回収では、サンプル処理までに時間がかかる問題がある。室温条件下などでのサンプルの劣化を検証するために、まず大腸がんモデルマウスを用いての組織を用いて、腫瘍マーカーなどを指標に組織サンプルのクオリティーチェックをした。その上で、各種アシル化修飾特異的抗体を用いてウエスタンブロッティングを行い、正常部と腫瘍部での変化があることを確認した。患者検体の回収時にはアイスボックスを用意し、劣化を最小限にする工夫をした。マウス組織や患者検体を各種アシル化修飾特異的抗体でウエスタンブロッティングにより検証し、ヒトにおいても腫瘍部で同様の変化がみられることを確認することができた。さらにどのタンパク質の変化かを調べるため、アシル化修飾標的抗体でサンプルを濃縮し、質量分析により修飾タンパク質を同定して解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

計画通りに研究を進められているので、引き続き解析を進め、ターゲットタンパク質の選出に進む。絞り込んだアシル化標的タンパク質の変異体を作製し、機能解析にてその生物活性に対する影響を検討する予定である。

Causes of Carryover

その他の経費として質量分析の使用料として算出していたが、次年度にも測定予定であるし、物品費にも使う予定があるため。