Visualization of the Smad-Smad cofactor cooperativity in cancer progression

2022 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 – 2023
• Keywords: Smad / AP-1 / 転写 / がん

Outline of Annual Research Achievements

多機能性サイトカインのTGF-βは、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、標的遺伝子発現を制御する。このSmad複合体による遺伝子発現制御において、Smadと協調して働く他の転写因子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（AP1-S）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。
本年度は、共同研究先国において乳がん細胞株MDA-MB-231とMCF10A-M2にウイルスベクターを用いてレポータープラスミド（AP1-S）を導入し、Smadによる転写活性化をモニタリングできるCAGAレポーター（CAGA）との比較を行った。 AP1-S、CAGAを導入することでTGF-β刺激24時間後に強いレポーター活性が確認できた。TGF-β刺激6時間では、AP1-Sの活性化は認められたがCAGAの活性はほぼなかった。3次元培養を行ったところ、刺激依存的にCAGAの活性が細胞表面から内部へと移動することが観察できた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度は共同研究先国において、順調に研究を進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

今年度の検討により、作製したレポーターはTGF-βシグナルのモニタリングが可能であることが明らかになった。今後、FACSを用いてAP-1あるいはCAGAの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。また、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。