2011 Fiscal Year Research-status Report
ヘッジホッグ受容体細胞質ドメインの核内移行による新規発癌抑制経路の挑戦的解明
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23657135
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
川原 裕之 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (70291151)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 直人 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (40610564)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | Patched1 / GLI / ヘッジホッグ / ユビキチン / プロテアソーム / 蛋白質品質管理 |
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| Research Abstract |
Patchedは、細胞の増殖と分化をコントロールする12回膜貫通型のヘッジホッグレセプターである。その機能不全はヒト癌原性を誘導することが知られていたが、細胞膜上でのリガンド受容情報が機能発現の場である核内にどのように伝達されるかについては充分な理解はされていなかった。我々は最近、Patched のC末端第7細胞質ドメインが特異的プロセシングを受け、生じた断片が核内に移行し癌原性転写因子を不活性化していること、断片の代謝調節系により発癌誘導がコントロールされうることを世界で初めて明らかにした。本研究では、Patched第7細胞質ドメインの(1)プロセシング機構、(2)核移行と転写調節作用、(3)発癌性の鍵を握る代謝的安定性の制御機構、の３点に注目した解明を進め、ヘッジホッグ経路を介した細胞機能制御の新しいパラダイムを確立することを最終目的に解析を進めている。初年度にあたる２０１１年度においては、これまで我々が蓄積した知見や技術的ノウハウ、さらに各種レコンビナント蛋白質、一連の変異体遺伝子・抗体などの研究資産を用いて、Patched1の細胞質ドメインの構造と機能の解析を進めた。その結果、Patched第7細胞質ドメインの切断を一部阻害する化学物質の同定に成功した。さらに、Patched第7細胞質ドメインの翻訳後修飾の実体を明らかにしつつある。また、Patched1の細胞質ドメインに対する新規結合タンパク質（複数）の同定などに成功した。さらに、Patched第7細胞質ドメインをドキシサイクリン存在下で、適切な量を発現させる事により、Patched第7細胞質ドメインの核局在を人工誘導すること、それにより下流の転写因子の局在と転写活性を制御する全く新しい制御システムを新しく見いだした。これらの成果は、Patched1の細胞質ドメインを介した第７細胞質フラグメントの生理的意義解明の一歩となる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究により、Patched第7細胞質ドメインを一部阻害する化学物質の同定に成功した他、Patched第7細胞質ドメインの翻訳後修飾の実体解明するなど当初計画を順調に消化している。さらに、Patched第7細胞質ドメインに対する新規結合タンパク質を複数同定などに成功したことなど、当初の予定を上回る成果を挙げつつある。同時に、Patched第7細胞質ドメインに関する我々の成果を、本年、国際学術雑誌に公表することができたため、「当初の計画以上に進展している」と評価する。引き続き、Patched第7細胞質ドメインに関する挑戦的な実験を展開していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究実施計画に従って、 Patched第７細胞質フラグメントのプロセシングメカニズムの全貌解明、 第７細胞質フラグメントの核移行とその生理的意義の解明、 新規同定した結合蛋白質複合体による核内反応制御の全貌解明、Patched第７細胞質フラグメントの新規核内ターゲットの同定、 ユビキチン系によるPatched第7細胞質フラグメントの代謝メカニズムに挑む。これらの研究によって、 第7細胞質フラグメントの代謝系をターゲットにした細胞癌化の新規抑圧法開拓に挑戦する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究実施計画に鑑み、本研究の遂行に必要な試薬．プラスチック器具などの実験用消耗品の購入に大部分の経費を充てる計画である。また、本研究の進展を積極的に、論文公表や学会発表にて公開する事を目指し、そのために必要な旅費や論文出版経費に充当する計画である。なお、２０１１年度においては、全年度から持ち越した研究試薬や研究機器を無駄なく活用できた事、ならびに関連する蛋白質品質管理研究プロジェクトを本プロジェクトと適切に組み合わせたことなどから、物品の購入金額は少額に留まったが、本研究実験は積極的に実施・展開されたことを申し添える。２０１２年度においても、繰り越した金額を含めて、有効に本助成金を活用する計画である。
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[Journal Article] A novel signaling pathway mediated by the nuclear targeting of C-terminal fragments of mammalian Patched 1.2011
Author(s)
Kagawa, H.,, Shino, Y., Kobayashi, D., Demizu, S., Shimada. M., Ariga, H. and Kawahara, H.
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 6
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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