2023 Fiscal Year Research-status Report

がん転移阻止を目指したブロッコリー由来成分DIMによる核膜損傷機構の解明

Research Project

Project/Area Number	23K05865
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	上野勝広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (90293597)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Keywords	ブロッコリー / 核膜 / 抗がん剤 / ジインドリルメタン / 分裂酵母
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、以下の３つの研究を行うことで、DIMによる分裂酵母の核膜損傷に関与する因子を同定、解析する。これによってDIMが核膜を損傷する機構を解明する。研究１　　DIMによる核膜損傷を抑圧、促進する変異株、過剰発現遺伝子の取得と解析　研究２　　DIMによる核膜の形態変化やタンパク質の局在変化のインビボ解析　研究３　　DIMによる核膜の脂質や核膜の物性の変化のインビトロ解析本年度は、研究１　『DIMによる核膜損傷を抑圧、促進する変異株、過剰発現遺伝子の取得と解析』に関して、tsf1遺伝子の変異がDIM感受性を抑圧することを発見した。オートファジーに必要なatg7を破壊するとDIMに感受性になることを報告している。そこで、atg7破壊株においてtsf1を変異したところ、DIM感受性が抑圧された。このことから、tsf1変異によるDIM感受性の抑圧にはオートファジーの活性は必要ないことがわかった。研究２　『DIMによる核膜の形態変化やタンパク質の局在変化のインビボ解析』については、DIMの添加で核膜局在タンパク質であるBqt4が核膜上に凝集体を形成することを発見した。さらに核膜周辺に局在するERがDIM添加で核膜周辺から細胞質に移動することを発見した。このことからDIMは核膜だけでなく、ERの構造にも大きな影響を与えることを発見した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 本年度は、研究１　『DIMによる核膜損傷を抑圧、促進する変異株、過剰発現遺伝子の取得と解析』に関して大きな進展があった。具体的には、tsf1遺伝子の変異がDIM感受性を抑圧することを発見した。また、研究２　『DIMによる核膜の形態変化やタンパク質の局在変化のインビボ解析』についてもいくつもの進展があった。具体的には、DIMの添加で核膜局在タンパク質であるBqt4が核膜上に凝集体を形成することを発見した。これらのことから当初の目的を十分に達成できていると考えた。
Strategy for Future Research Activity	本年度は、昨年度に発見したtsf1遺伝子の変異がDIM感受性を抑圧する機構を解析する。具体的には、tsf1を完全に破壊した時や、tsf1変異にTuf1を過剰発現したときにDIM感受性にどのような影響を与えるかを調べる。また、tsf1変異によるDIM耐性化と他の遺伝子との関係を解析する。さらに、DIM感受性に影響を与える変異株やマルチコピーサプレッサーの探索を行う。また、インビトロで人工膜を作成し、それにDIMを加えたときに、膜の物性が変化するかどうかも調べる。
Causes of Carryover	本年度予定していたRNAシークエンス解析を来年度に行うことにしたため、予定よりも消耗品費の使用が少なかったため次年度使用額が０より大きい。次年度は、次年度に予定している上記の実験に加えて、本年度予定していたRNAシークエンス解析などを行う。