Visualization of the Smad-Smad cofactor cooperativity in cancer progression

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19KK0400
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 伊藤 友香 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (40454326)
• Project Period (FY): 2020 – 2022
• Keywords: Smad / AP-1 / 転写 / Smad cofactor / がん

Outline of Annual Research Achievements

TGF-βは多機能性サイトカインであり、細胞の増殖や分化、アポトーシスなどの多様な細胞応答を制御する。一方、TGF-βシグナル伝達の異常は組織線維化やがん促進などの病態形成に関与することが知られている。TGF-βが細胞表面の受容体に結合すると、転写因子Smad2 あるいはSmad3がリン酸化により活性化され、Smad4と複合体を形成し、標的遺伝子近傍のDNAに結合して遺伝子発現を調節する。このSmad複合体による遺伝子発現制御ではSmadと協調して働く他の転写因子、Smad cofactorの関与が報告されており、Smad cofactor の発現や活性の相違がTGF-βの作用の多様性を生み出す一因であると考えられている。本研究では、乳がん細胞株にAP-1とSmadの協調的な転写活性化をモニタリングできるレポータープラスミドを導入し、腫瘍細胞の本来の生育状態を反映することが知られている3次元培養を行うことで、Smad cofactorであるAP-1とSmadの協調作用とTGF-βによるがん治療抵抗性や転移・浸潤などの細胞応答との対応を明らかにすることを目的とする。
前年度までにAP-1とSmadの協調的な転写活性化をモニタリングできるレポータープラスミドを作製した。本年度は共同研究先国への渡航が可能となり、このレポータープラスミドを乳がん細胞株MDA-MB-231に導入することに成功した。今後、Smadによる転写活性化をモニタリングできるレポーターについても同様に乳がん細胞に導入し、AP-1とSmadによる協調的な転写活性化との相違を明らかにする。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

海外渡航が当初予定より遅くなったため、細胞を用いた実験に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

レポーターを導入した細胞株を三次元培養し、スフェロイド内でのレポーター活性化部位の特徴を明らかにする。また、FACSを用いてレポーター活性を持つ細胞と持たない細胞を分取し遺伝子発現変化の相違を検討する。この協調的な転写活性化に関与するAP-1構成因子を、siRNAによるノックダウンにより同定する。Smadによる転写活性化をモニタリングできるレポーターについても同様に乳がん細胞に導入し、AP-1とSmadによる協調的な転写活性化が認められる細胞と比較検討を行うことで、がん悪性化におけるSmad cofactorの関与を明らかにするとともに、その細胞応答制御メカニズムの詳細を解明する。