ＩＶＶ法を用いたｉＰＳ細胞における潜在的腫瘍形成能に関する分子機構の解明

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22310121
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 柳川 弘志 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40327672)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: Nanog / Nap1 / Klf4 / EGFR / Lin28 / Trp2 / iPS細胞 / in vitro virus法

Research Abstract

これまでに、腫瘍形成に関わる転写因子として知られるNanog、Klf4、およびLin28と相互作用する因子を、我が国独自の遺伝子ネットワーク解析技術であるin vitro virus（IVV）法を用いて網羅的にスクリーニングし、Nap1、egfrRNA、Tnp2をそれぞれ同定した。本年度は、まず、マウス胚性幹細胞(mESC)でのNap1 のノックダウンおよび過剰発現の影響を評価した。Nap1 をノックダウンすると、Nanog、Oct4、Sox2 の発現量は減少した。しかし、Nap1 を過剰発現させるとこれらの初期化因子のmRNA の量は増加した。その結果、Nap1 がNanog と直接結合し、OctやSox2などのNanog標的遺伝子の発現を促進することがわかった。更に、Nap1とNanogはmESCの細胞抽出液中のp300と共免疫沈降することがわかった。これらの結果は、Nap1 がNanog を含む転写因子複合体にp300 をリクルートすることでNanog 標的遺伝子の転写を活性化する可能性を示唆している。細胞増殖およびアポトーシス抑制に関わるegfr mRNAのCDS領域断片が配列特異的にKlf4と結合することがわかった。さらに、ヒト前立腺癌細胞PC-3にKlf4を一過性発現させた結果、EGFRタンパク質の大幅な発現量上昇が確認できた。その際、egfr mRNAの発現量に変化はなかったことから、Klf4がEGFRの発現量を転写後の段階で上昇させている可能性が高いことが示唆された。加えて、マウス線維芽細胞からiPS細胞誘導までの過程におけるEGFRおよびKlf4の発現量推移を経時的に観察した結果、双方の発現量上昇が同じ段階で起きていることがわかった。このことから、iPS細胞誘導時においてもKlf4がEGFRの発現量を上昇させている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A phthalimide derivative that inhibits centrosomal clustering is effective on multiple myeloma (2012)
  • Author(s): Shiheido, H., Terada, F., Tabata, N., Hayakawa, I., Matsumura, N., Takashima, H., Ogawa, Y., Du,W., Yamada, T., Shoji, M., Sugai, T., Doi, N.,Iijima, S., Hattori, Y., Yanagawa, H.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7 Pages: e38878
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0038878
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vitro selection of Fab fragments by mRNA display and gene-linking emulsion PCR (2012)
  • Author(s): Sumida, T., Yanagawa, H., Doi, N.
  • Journal Title: J. Nucleic Acids Volume: 2012 Pages: 371379
  • DOI: DOI:10.1155/2012/371379
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An anilinoquinazoline derivative inhibits tumor growth through interaction with hCAP-G2, a subunit of condensin II (2012)
  • Author(s): Shiheido, H., Naito, Y., Kimura, H., Genma, H., Takashima, H., Tokunaga, M., Ono, T., Hirano, T., Du, W., Yamada, T., Doi, N., Iijima, S., Hattori, Y., Yanagawa, H
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: VOL.7 Pages: e44889
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0044889
  • Peer Reviewed
• [Presentation] タンパク質の相互作用からゲノム創薬への展開
  • Author(s): 柳川 弘志
  • Organizer: 慶應義塾大学理工学部生命情報学科１０周年記念シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Invited
• [Presentation] arget identification of antitumor drugs against intractable tumors by mRNA display
  • Author(s): Shiheido H, Terada F, Naito Y, Tabata N, Kimura H, Hayakawa I, Genma H, Matsumura N, Takashima H, Tokunaga M, et al.
  • Organizer: 35th MBSJ 2012
  • Place of Presentation: Fukuoka
• [Presentation] An anilinoquinazoline derivative Q15 induces apoptosis through interacting with MIP-2A
  • Author(s): Tokunaga M, Shiheido H, Tabata N, Sakuma Y, Takashima H, Horisawa K, Doi N, Yanagawa H
  • Organizer: 35th MBSJ 2012
  • Place of Presentation: Fukuoka
• [Presentation] Screening of natural products against induced cancer stem cells
  • Author(s): Suzuki H, Tabata N, Sakuma Y, Yoshimura Y, Tsuji T, Shoji M, Sugai T, Shimizu T, Saya H, Doi N, Yanagawa H
  • Organizer: 35th MBSJ 2012
  • Place of Presentation: Fukuoka
• [Presentation] Exploration and characterization of a novel target gene for an iPS cell inducible factor, KLF4
  • Author(s): Ota K, Tateyama S, Horisawa K, Doi N, Yanagawa H
  • Organizer: 35th MBSJ 2012
  • Place of Presentation: Fukuoka
• [Book] Application of mRNA display for in vitro selection of DNA-binding transcription factor complexes. IN: Methods in Molecular Biology: Gene Regulation (2012)
  • Author(s): Tateyama S. and Yanagawa H
  • Total Pages: 95-109
  • Publisher: Humana Press in brand of Springer