Functional analysis of CCDC26, a noncoding RNA related to myeloid leukemia, and search of a target for treatment of tumor

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07667
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 平野 哲男 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 助教 (50228805)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 浩徳 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10314775) ; 山崎 岳 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (30192397) ; 根平 達夫 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 准教授 (60321692) ; 石田 敦彦 広島大学, 総合科学研究科, 教授 (90212886)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 非コードRNA / RNA-タンパク質相互作用 / 骨髄性白血病 / ヘモグロビン

Outline of Annual Research Achievements

長鎖非コードRNA、CCDC26-RNAと細胞内で相互作用するタンパク質を、実施計画にある通り、S1アプタマープルダウン法により分離し、これらを質量分析で解析した結果、複数のタンパク質を同定した（未発表データのためタンパク質の名称は記載を差し控える）。これらのタンパク質はそれぞれ、in vitroにおいても特異的結合を確認した。これらのタンパク質は細胞骨格構成タンパク質、クロマチン構成タンパク質、核内RNA結合タンパク質をふくみ、CCDC26-RNAが複数の細胞核分に局在するタンパク質であるというこれまでに得られている知見と一致した。また、外来性CCDC26-RNAを骨髄性白血病細胞K562に強制発現させると、細胞増殖速度が遅延することが、新たなCCDC26-RNAの機能として、明らかになった。一方、CCDC26-RNAのノックダウン細胞ではアポトーシスの誘導が起こるが、強制発現細胞ではアポトーシスの誘導の促進は起こさなかった。また、予想外のCCDC26の作用として、赤芽球白血病細胞に対して胚型グロビン (ε-グロビン、ζ-グロビン）の発現を誘導することが新たに分かった。CCDC26ノックダウン細胞に強制的に外来性CCDC26を発現させた所、形質は回復し、胚型グロビンの発現は再び抑えられた。また、このグロビン転写のスイッチングには転写修飾因子であるFOG-2が関与していることが示された。これらの結果については現在投稿中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

非コードRNA、CCDC26-RNAと細胞内で相互作用するタンパク質を、実施計画にある通り、S1アプタマープルダウン法により、複数のタンパク質を同定した。これらのタンパク質はそれぞれ、in vitroにおいても特異的結合を確認した。これらのタンパク質は細胞骨格構成タンパク質、クロマチン構成タンパク質、核内RNA結合タンパク質をふくみ、CCDC26-RNAが複数の細胞核分に局在するタンパク質であるというこれまでに得られた知見と一致した。また、外来性CCDC26-RNAを骨髄性白血病細胞K562に強制発現させると、細胞増殖速度が遅延することが新たなCCDC26-RNAの機能として、明らかになった。一方、アポトーシスの誘導の促進は起こさなかった。また、予想外のCCDC26の作用として、赤芽球白血病細胞に対して胚型グロビン (ε-グロビン、ζ-グロビン）の発現を誘導することが新たに分かった。このことは予期していない結果であったが、サラセミアや鎌状赤血球症の治療戦略にもつながる重要な成果であるため、急ぎ研究をまとめ、現在投稿中である。

Strategy for Future Research Activity

同定されたタンパク質について、生理的意義の解析を進める。クロマチン構成タンパク質についてはChIPによるCCDC26標的遺伝子の推定、細胞骨格蛋白についてはCCDC26の結合による制御の可能性、核内RNA結合タンパク質については、免疫沈降法により転写後調節機構との関連性を解析することなどを計画している。CCDC26が示すいくつかの機能から、CCDC26はがん抑制性の非コードRNAと仮定しているが、この作業仮説に添って研究をすすめ、新たながん治療標的の提唱まで到達したい。

Causes of Carryover

購入品の節約、値引きなどにより少額の残余金が生じた。次年度は物品値上げが予想されるため、消耗品、薬品、機材の購入の補助として使用する。