Smad2とSmad cofactorの相互作用によるがん悪性化抑制機構の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K06527
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 伊藤 友香 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (40454326)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: がん悪性化 / 転写制御 / TGF-β

Outline of Annual Research Achievements

細胞増殖因子の一つであるTGF-β（transforming growth factor-β）は、細胞増殖のみならずアポトーシス、組織線維化や免疫応答など多様な細胞応答に関与することが知られている。TGF-βが細胞表面の受容体に結合することで受容体がリン酸化され、Smad2/3をリン酸化する。リン酸化Smad2/3が Smad4と複合体を形成し、Smad複合体が転写因子として機能することで標的遺伝子の発現を制御する。Smad2とSmad3はノックアウトマウスの解析等から異なる機能を持つことが指摘されているが十分に解析されていない。また、TGF-βシグナルは、進行したがんにおいては細胞運動性・浸潤性、上皮間葉転換の誘導、抗がん剤耐性などのがん悪性化を促進する一方、正常上皮細胞に対しては細胞増殖を強力に抑制するなど細胞がん化を抑制することが報告されている。申請者はこれまでに、Smad2による転写を増強する新たなタンパク質を見出した。この分子を介したSmad2活性化メカニズムの詳細を明らかにし、TGF-βによるがん悪性化との関連を解明することが本研究の目的である。
今年度は、各種がん細胞株の中でこの遺伝子の発現が高いヒト肺がん由来細胞株A549を用いて、ノックアウト細胞株の作製を試みた。タンパク質発現を指標にノックアウト細胞株を検出する予定であったが、抗体の感度が低く確認できなかった。そこで、新たにCRISPRiによるノックダウンシステムを構築し、TGF-βによるがん悪性化との関連について検討を行うことを予定している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ノックアウト細胞株の作製が予定通り進まず、新たなシステムを構築する必要があるため。

Strategy for Future Research Activity

CRISPRiによるノックダウン細胞株を作製し、TGF-βによるがん悪性化との関連について細胞増殖、細胞運動性・浸潤性、ストレスファイバー形成、上皮間葉転換関連因子の発現、抗がん剤耐性について親株と比較検討する。また、OSR1との結合に必要な領域についてSmad2タンパク質のマッピングを行う。

Causes of Carryover

海外における研究滞在に伴い、当該研究に係る消耗品費、人件費・謝金の使用が抑えられたため。今年度、消耗品費、人件費・謝金として計上する。消耗品費は主に細胞培養に必要なプラスチック器具、培地、ウシ胎児血清等の購入に使用する。