2020 Fiscal Year Research-status Report
プロテインキナーゼCシグナリングによるがん細胞の細胞死回避機構の解明
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20K07289
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
梶本 武利 神戸大学, 医学研究科, 助教 (00509953)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | シグナル伝達 / プロテインキナーゼC / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、１）がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCシグナルの下流シグナルおよび飢餓ストレスとの関係、２）構造ベース創薬に資するレベルでのS1PによるaPKC活性化の分子メカニズム、を明らかにすることを目的としている。
2020年度は、「S1PによるaPKC活性化の分子メカニズムの解明と高解像度の立体構造情報の取得」および「がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCの下流シグナルの解明」を行った。「S1PによるaPKC活性化の分子メカニズムの解明と高解像度の立体構造情報の取得」では、S1P とaPKCとのin silicoドッキングシミュレーションを繰り返し、S1P-aPKC間相互作用の最適化情報の取得を行った。またさらに、aPKCのアミノ酸を各種変異させたミュータントについても、それぞれS1Pとの相互作用エネルギーの計算を行い、S1P-aPKC間相互作用に関わるアミノ酸群の網羅的検討を行った。その結果、S1P-aPKC間相互作用について、相互作用に関わるアミノ酸および原子の情報、原子間距離の情報、原子間相互作用エネルギーの情報、空間的配置の情報など、高解像度の立体構造情報の取得が達成できた。また、「がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCの下流シグナルの解明」では、S1P-aPKCの下流シグナル解析への準備段階として、S1P-aPKCシグナリングの活性が恒常的に高いレベルにあるがん細胞株のスクリーニングを行った。具体的には様々ながん細胞におけるaPKCの恒常活性を、申請者が所有するaPKC活性化レポーターを用いて測定し、さらにS1Pの産生を抑制することで、S1P-aPKCシグナリング活性の高いがん細胞株のスクリーニングを行った。その結果、数種類のがん細胞株が相対的に高いS1P-aPKCシグナリングの恒常活性を持つことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2020年度は、本研究課題の最終的な目標の達成に向けて、「S1PによるaPKC活性化の分子メカニズムの解明と高解像度の立体構造情報の取得」および「がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCの下流シグナルの解明」の個別課題を検討した。その結果、それぞれ、in silicoドッキングシミュレーション解析によるS1P-aPKC間相互作用の高解像度立体構造情報の取得、aPKC活性化レポーターを用いたスクリーニング解析による高S1P-aPKCシグナリング活性がん細胞株の取得、を達成しており、おおむね当初の計画通りに進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は、引き続き、「S1PによるaPKC活性化の分子メカニズムの解明と高解像度の立体構造情報の取得」および「がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCの下流シグナルの解明」の各課題に取り組む。「S1PによるaPKC活性化の分子メカニズムの解明と高解像度の立体構造情報の取得」では、より詳細かつ高解像度の立体構造情報を取得するために、S1P-aPKC間相互作用のMDシミュレーション解析を行い、ドッキングシミュレーション解析の結果を融合することで、S1P-aPKC相互作用の原子レベルでの高解像立体構造情報の取得を達成する。また、「がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCの下流シグナルの解明」では、2020年度のスクリーニングで得られたがん細胞株について、血清飢餓刺激かつS1P産生抑制刺激によるアポトーシス誘導の程度を観察し、がん細胞のアポトーシス抵抗性においてS1P-aPKCシグナリングの関与が大きいがん細胞株のスクリーニングを行い、さらに、本スクリーニングで得られたがん細胞株を用いて、がん細胞のアポトーシス抵抗性におけるS1P-aPKCシグナリングの下流シグナルの同定を行う。
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| Causes of Carryover |
2020年度はin silico解析の比率が高くなったため、細胞実験等に必要な試薬類の支出が下がった。2021年度における次年度使用額にあたる研究費は、2020年度に引き続き主に消耗品費として使用する。
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