新規依存性受容体UNC5Dによる神経芽腫細胞死制御機構の解析

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21591378
• Research Institution: Chiba Cancer Center (Research Institute)
• Principal Investigator: 李 元元 Chiba Cancer Center (Research Institute), 研究局, 研究員 (00392259)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 洋子 千葉県がんセンター(研究所), 研究局, 主席研究員 (60260254)
• Keywords: 依存性受容体 / UNC5D / 神経芽腫 / アポトーシス / 分化

Research Abstract

本年度ではUNC5Dによるアポトーシス制御メカニズムを解明するため、UNC5Dがcaspaseによって切断されうるかどうかを検討した。まず、in vitro caspase cleavage assayを行った。その結果、caspase 2とcaspase 3がUNC5DをD416サートに切断することが判った。さらに、細胞にUNC5Dを過剰発現し、DNA損傷を引き起こすCDDPにより内在性のcaspaseを活性化させた際にUNC5Dのcleavageが認められた。この切断はcaspase inhibitorを添加した条件下で抑制されたことから、UNC5Dがcaspase2/3のターゲットであることが示された。次に、神経芽腫細胞株に野性型、UNC5Dの非切断型変異体(D416N)及びcaspaseの切断によりリリースされた細胞内ドメイン(UnICD)をそれぞれ過剰発現し、アポトーシスを評価するTUNNEL assayを行った。その結果、UnICDがUNC5Dと同様にアポトーシスを誘導するが、D416N変異体がアポトーシス誘導能を失うことを明らかにした。さらに、UNC5ファミリーリガンードであるnetrin-1を添加した条件下で検討したところ、netrin-1の添加はUNC5Dのdeavage及びアポトーシスの誘導を著しく抑える一方、UnICDによるアポトーシスの誘導が変わらないことが判った。これらの結果はcaspaseによりUNC5Dから細胞内ドメインUnICDの放出がUNC5Dの細胞死誘導能に極めて重要であることと、リガンードであるnetrin-1がUNC5Dのcleavageを抑制することによって依存性受容体UNC5Dの細胞死誘導能を制御することが示唆された。
さらに、caspaseによりUNC5Dの切断及びUNC5Dの細胞死制御機能は野性型及びUNC5Dのknockoutマウス由来のMEF細胞を用いて、DNA損傷応答における反応性を検討することにより検証した。その結果、CDDP、ADR及びTNFα等様々な処理に応じて細胞死を引き起こした場合に、UNC5Dの誘導及びcleavageが野生型のMEF細胞に見出された。さらに、野性型のMEF細胞と比べ、UNC5D欠失の細胞はCDDPで処理した条件下でアポトーシス細胞の比率は減少していることを判明した。これらの結果はUNC5Dが細胞死において重要な役割を果たすことが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Plk3 inhibits pro-apoptotic adivity of p73 through physical interadion and phosphorylation (2009)
  • Author(s): Sang M, Ando K, Okoshi R, Koida N, Li Y, Zhu Y, Shimozato O, Geng C, Shan B, Nakagawara A, Ozaki T.
  • Journal Title: Genes Cells 14(7) Pages: 775-788
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High expression of ncRAN, a novel non-coding RNA mapped to chromosome 17q25.1, is associated with poor prognosis in neuroblastoma (2009)
  • Author(s): Yu M, Ohira M, Li Y, Niizuma H, Oo ML, Zhu Y, Ozaki T, Isogai E, Nakamura Y, Koda T, Oba S, Yu B, Nakagawara A.
  • Journal Title: Int J Oncol 34(4) Pages: 931-938
  • Peer Reviewed
• [Presentation] UNC5D, a dependence receptor for netrin-1, induces apoptosis in neuroblastoma through nuclear translocation of its cleaved intracellular fragment (2009)
  • Author(s): Yuanyuan Li, Yuyan Zhu, Miki Ohira, Atsuko Nakagawa, Kiyoshi Asada, Toshikazu Ushijima, Yohko Nakamura, Hirofumi Arakawa, Akira Nakagawara
  • Organizer: 第25回日本小児がん学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(千葉県)
  • Year and Date: 2009-11-27
• [Presentation] Functional Role of Dependence Receptor UNC5D in Regulating Programmed Cell Death and Survival in Neuroblastoma (2009)
  • Author(s): Yuanyuan Li, Yuyan Zhu, Miki Ohira, Seiki Haraguchi, Yohko Nakamura, Kiyoshi Asada, Toshikazu Ushijima, Atsuko Nakagawa, Hirofumi Arakawa, Akira Nakagawara
  • Organizer: 第68回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜)
  • Year and Date: 2009-10-01
• [Presentation] UNC5D, a dependence receptor for netrin-1, is down-regulated in unfavorable neuroblastomas (2009)
  • Author(s): Yuyan Zhu, Yuanyuan Li, Miki Ohira, Atsuko Nakagawa, Kohei Akazawa, Meng Yu, Yohko Nakamura, Tadayuki Koda, Patrick Mehlen, Hirofumi Arakawa, Akira Nakagawara
  • Organizer: AACR
  • Place of Presentation: Colorado Convention Center(Denver, Colorado)
  • Year and Date: 2009-04-20