2013 Fiscal Year Research-status Report
紡錘体チェックポイント終了に働くＳＩＲＴ２分子がオートファジーを抑制する意義
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23570005
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
井上 敏昭 鳥取大学, 医学部, 准教授 (80305573)
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| Keywords | SIRT2 / オートファジー / 紡錘体チェックポイント / 四倍体 |
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| Research Abstract |
脱アセチル化酵素SIRT2は紡錘体チェックポイントからの細胞死の一つ、Post-slippage cell deathを誘導する。これは4倍体化した細胞で起こるゆっくりとした細胞死であり、紡錘体チェックポイントからのもう一つの細胞死であるmitotic cell deathと比べ不明の点が多い。この二つの細胞死は微小管阻害剤の抗癌剤として作用基盤となっており、とくにPost-slippage cell deathの理解が制癌上重要である。
本研究では、Post-slippage cell deathが起こるためには、SIRT2のどのような機能が重要であるのかを調べ、SIRT2によるオートファジー抑制が必須であることを明らかにした。SIRT2によるオートファジー抑制がなぜこの細胞死を誘導するのか、その機序を探った結果、オートファジーの標的として4倍体細胞での微小核形成が起こることが重要であると考えられた。
実際、微小管阻害剤処理により紡錘体チェックポイントを長期活性化誘導すると、SIRT2ノックダウン細胞では対象細胞と比べ微小核形成のタイミングが遅れる。以上の現象は、オートファジーを薬剤処理で誘導した際にもSIRT2ノックダウンと同様に観察されたことから、SIRT2の分子機能を超え、オートファジー制御、微小核形成、Post-slippage cell deathの関係はより普遍的な関係であると結論した。
この三者の関係についてさらに検討を加えた。オートファジーはその配下にさまざまな標的経路を持つが、そのうちのある経路AについてSIRT2ノックダウン細胞で活性化していることを見いだした。他の経路も検討するとともに、この経路が後に起こる微小核形成、Post-slippage cell deathに重要なのかどうかを検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
オートファジー制御の標的として中心体崩壊を当初想定しすすめていたが、そうではないことがわかったことから方針変更した。新たにオートファジー制御とPost-slippage cell deathと関係について検討し、オートファジー制御の標的として微小核形成を同定し、さらにオートファジー配下にさまざまな標的経路のうち、ある経路Aが変化していることを見つけた。ここで当初の遅れは取り戻せたと考える。この経路はある応答反応にも関与しており、実際その応答もSIRT2ノックダウン細胞で変動していたことから、経路Aが後に起こる微小核形成、Post-slippage cell deathに重要である可能性は高いと思われ、未知の部分が多いPost-slippage cell deathの機序の解明に寄与すると期待している。
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| Strategy for Future Research Activity |
SIRT2は脱アセチル化酵素である。オートファジー制御においていかなる基質を脱アセチル化することでその制御を行っているのかを探ってきた。この点については、すでに他グループからSIRT2により脱アセチル化の標的としてFox蛋白が報告され、この反応がオートファジー制御に至ることが報告され、我々もその点を追認している。FoxO1とは別に、我々は紡錘体チェックポイント蛋白の一つがSIRT2脱セチル化の標的となっていることを見つけた。SIRT2ノックダウン細胞においてこの蛋白のアセチル化レベルは亢進していていた。この分子のアセチル化の亢進がこの蛋白の安定化に寄与するとの報告があったのでSIRT2ノックダウン細胞でのこの分子の安定性を調べたが、とくに大きな変化は認められず、また紡錘体チェックポイントへの影響も認められず、SIRT2がこの分子を脱セチル化する意義は不明であった。in vitroの脱アセチル化アッセイでこの分子がSIRT2およびSIRT2およびSIRT2活性化分子であるNAD依存的に脱アセチル化されることが確認できたので、この点を論文としてまとめていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本研究で取り上げた細胞死制御におけるオートファジー制御の標的として、微小核形成という現象、そしてオートファジー配下にさまざまな標的経路のうちの経路Aが変化していることを見いだし、現在はこれらを候補と考える。次年度使用額が生じたのは、本来のPost-slippage cell deathの機序に立ち戻り、オートファジー制御がPost-slippage cell deathを起こすまでのシグナル伝達経路を明らかにする上で、当初想定していた中心体崩壊ではなく、これらに着目することになったためである。
経路Aやその他の候補経路の多くは最終的には少数の転写因子の活性化がアウトプットである。この転写因子活性化は多くの標的遺伝子の転写誘導するが、この中のどれがPost-slippage cell death制御を行うのかを解明を目指す。使用する品目は、主に生化学実験に用いる試薬であり、細胞培養試薬に約50万円、siRNA,抗体、核酸導入試薬核酸調製試薬、蛋白実験試薬などに約100万円、残り30万円は、FACSなど共同利用機器使用に用いる。
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