Analysis of transcription activation mechanism by liquid droplet formation with ELEANOR non-coding RNA and its role in breast cancer recurrence

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03520
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 50010:Tumor biology-related
• Research Institution: Japanese Foundation for Cancer Research
• Principal Investigator: SAITOH Noriko 公益財団法人がん研究会, がん研究所 がん生物部, 部長 (40398235)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ノンコーディングRNA

Outline of Final Research Achievements

Various structures that are not surrounded by biological membranes exist in the cell nucleus. These structures are proposed to be "liquid droplets" resulting from the physical phenomenon of liquid-liquid phase separation of RNA and RNA-binding proteins. In this study, we investigated the nuclear RNA cloud formed by long noncoding RNA ELEANOR which is highly expressed in estrogen receptor (ER)-positive breast cancer. We investigated its properties as a liquid droplet and the mechanism of how the transcription of neighboring genes is activated. We further analyzed its role in breast cancer recurrence. In addition, we analyzed the nucleolus, the largest liquid droplet in the nucleus. We have clarified the molecular mechanism of efficient transcriptional activation via liquid droplet formation in the nucleus.

Free Research Field

分子細胞生物学、腫瘍医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

乳がんの70%はエストロゲン受容体（ER）を発現するER陽性型で、エストロゲン作用を阻害する内分泌療法が効果的である。しかし、長期治療中に抵抗性を獲得して再発することが問題である。本研究では、主に再発乳がんモデル細胞を用いて、長鎖ノンコーディングRNAエレノアが形成するエレノアクラウドについて解析を行った。その結果エレノアクラウドが、がんの長期休眠を促して晩期再発に関わることを明らかにした。さらに、液滴としての特徴を共有する別の核内構造体である核小体の詳細な形成機序解析を行った。既知の分子相互作用だけでは説明がつかない分子メカニズムを明らかにして、乳がん制御や操作への道筋をつけた。