2022 Fiscal Year Research-status Report

呼吸鎖複合体Iによるヒストン修飾制御を介した癌増殖メカニズムの解明と臨床的意義

Research Project

Project/Area Number	22K15516
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	日暮大渡昭和大学, 薬学部, 助教 (50882487)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ミトコンドリア / 呼吸鎖複合体I / NAD+ / p21Cip1 / SIRT6
Outline of Annual Research Achievements	癌細胞の増殖との関係が不明であったミトコンドリア呼吸鎖機能について、具体的な役割とその重要性を示すことを目的として、これまでの予備的検討結果から、ミトコンドリア呼吸鎖機能のうち複合体IのNADH脱水素酵素によるNAD+の産生に着目し、NAD＋による細胞周期制御機構の詳細を解析した。複合体I機能阻害時（NAD+低下時）に、p21Cip1のプロモーター上のヒストンH3の特異的リジン残基のアセチル化が亢進するという予備的検討結果から、本年度は、NAD+依存性脱アセチル化酵素としてしられるサーチュイン(SIRT)の関与について検討を行った。具体的には、SIRT1~7をノックダウンした際に、SIRT6のノックダウン特異的にp21Cip1の転写が亢進した。この結果を踏まえ、複合体I機能阻害に加えSIRT6の活性化剤を処理したところ、p21Cip1の転写亢進が見られなくなった。以上のことから、SIRT6が呼吸鎖複合体Iの下流で癌細胞の細胞周期制御に関与していることが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 複合体I機能阻害時のp21Cip1発現の誘導がSIRT6の活性化剤により抑制されたこと、SIRT6のノックダウンによってp21Cip1発現が誘導されたことから、本年度の目的であった「複合体I機能阻害時（NAD+低下時）に観察されるp21Cip1のプロモーター上のH3Kacについて、責任酵素を特定」は一定程度達成されたと考えている。
Strategy for Future Research Activity	今後は呼吸鎖複合体I-SIRT6の下流でp21Cip1の発現を制御する転写因子の同定を目指す。さらに呼吸鎖複合体I-SIRT6がp21Cip1の転写を制御する可能性に加えて、他のSIRTによるタンパク質レベルでの制御の介在についても検討を広げる。継続的に研究を遂行、また、発展させ、最終的に国際学術誌において発表することを目指す。
Causes of Carryover	試薬類の購入時にキャンペーン等を利用し、予定よりも少額で購入することが出来たため。また、既存のものを一部流用するなどして、効率的に物品調達を行えたため。金額の支出については、消耗品に加え、研究成果の学会発表および論文掲載などに使用を予定している。