2021 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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| Project Period (FY) |
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。2021年度は、2020年度に引き続き、「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」の各課題に取り組んだ。「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、引き続きS1P とaPKCとのin silicoドッキングシミュレーション解析を繰り返し、S1P-aPKC間相互作用の最適化情報の取得を行った。これまでに、S1Pと未修飾aPKCとの相互作用について、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を取得しているが、2021年度は翻訳後修飾を伴った状態のaPKCにおける、S1P-aPKC間相互作用の最適化情報の取得を行った。その結果、aPKC結合ポケット周辺領域の翻訳後修飾の有無がS1P-aPKC間相互作用の最適化に影響することが予測され、さらに細胞レベルでのin vitro解析の結果、実際に翻訳後修飾の有無がS1PによるaPKCの活性化に大きく影響することが示された。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、2020年度のスクリーニングで得られたがん細胞株を用いて、S1P-aPKCシグナルの下流で働く基質タンパク質および下流シグナルタンパク質の探索を行った。その結果、がんの発症および増悪に関わる既知のタンパク質がaPKCの下流シグナルタンパク質の候補として同定された。
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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
2021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、S1P-aPKC間相互作用における翻訳後修飾の関与の重要性を見出し、またS1P-aPKCシグナルの下流で働く候補タンパク質の同定を達成しており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022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」の各課題を遂行すると共に、「S1P-aPKCシグナリングの飢餓ストレスシグナルにおける役割の解明」の課題に取り組む。「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、2020年度の成果で得られたaPKCの翻訳後修飾情報を反映させた上でS1P-aPKC間相互作用のMDシミュレーション解析を行い、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、2021年度の成果で得られた下流シグナルタンパク質の候補について、実際にaPKCの下流で活性化の制御を受けるかどうかの検討を行う。またS1Pシグナルとの関連も検討する。「S1P-aPKCシグナリングの飢餓ストレスシグナルにおける役割の解明」では、aPKC活性化レポーターシステムを用いて、栄養飢餓刺激を中心とするストレスシグナルとS1P-aPKCシグナルとの関係を明らかにし、また、がんの発症、増悪との関連も検討する。
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| Causes of Carryover |
2021年度は2020年度に引き続きin silico解析の比率が高くなり、またS1P-aPKCの下流シグナルの同定に関わる分析および解析を内製化したため、支出が下がった。2022年度における次年度使用額にあたる研究費は、2021年度に引き続き主に消耗品費として使用する。
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