Mechanisms for cell surface expression of chromatin in apoptotic cells

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H03600
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 岩淵 邦芳 金沢医科大学, 医学部, 教授 (10232696)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 逆井 良 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (10549950) ; 松井 理 金沢医科大学, 医学部, 助教 (60288272) ; 砂谷 優実 金沢医科大学, 医学部, 講師 (70581057)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

アポトーシス細胞の細胞膜表層に断片化されたヌクレオソームが露出することは、1994年に示されているが、露出の分子機構は不明である。ヌクレオソームも含めて、アポトーシス細胞表層には補体C1qが結合する分子が複数存在し、アポトーシス細胞表層へのC1q結合は、食細胞(Phagocyte)によるアポトーシス細胞の貪食を助ける。アポトーシス細胞の速やかな貪食除去は、自己免疫疾患を防ぐうえで極めて重要である。研究代表者は、DNA二重鎖切断修復タンパク質である53BP1が、アポトーシス細胞においてカスパーゼ依存性に切断されるもののC末断片が残存すること、53BP1欠損細胞ではアポトーシス細胞表層へのヌクレオソーム露出が減少することを見出した。本研究は、アポトーシスにおける53BP1の役割を明らかにすることを目的とする。
今年度はヌクレオソーム露出に必要な53BP1領域の同定を試みた。マウスリンパ腫細胞株L1210を用いて、ゲノム編集で53BP1遺伝子欠損細胞を作製した。L1210細胞を抗がん剤カンプトテシンで処理するとアポトーシスが誘導された。野生型L1210細胞では細胞表層へのヌクレオソーム露出が認められたが、53BP1欠損L1210細胞ではヌクレオソーム露出が低下した。53BP1欠損L1210細胞に、53BP1C末断片の①野生型、②Tudor(メチル化ヒストンH4との結合ドメイン)変異型、③UDR(ユビキチン化ヒストンH2Aとの結合ドメイン)変異型、④BRCT(p53などのタンパク質結合ドメイン)変異型を戻した細胞株を樹立し調べたところ、ヌクレオソーム露出はTudor変異型細胞株では回復せず、他の細胞株では回復した。このことから、53BP1C末断片のTudor ドメインを介したメチル化ヒストンH4の結合が、アポトーシス細胞におけるヌクレオソーム露出に必要であることが示唆された。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。