細胞がネクローシスで死ぬかアポトーシスで死ぬかを決定づける因子の探索と機能解析

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24790216
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 佐藤 聡 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 研究員 (40530663)
• Keywords: 細胞死制御 / ATF3 / Lamin-B1 / Cytokeratin-19 / Hsp90 / ネクローシス / アポトーシス / MicroRNA

Research Abstract

本研究は、細胞がネクローシスで死ぬかアポトーシスで死ぬかを制御する因子の探索とその機能解析を行い、細胞死の決定機構を明らかにすることを目的として実施した。我々は抗がん剤5-fluoro-2'-deoxyuridine (FUdR)を作用させるとネクローシスを起す哺乳動物細胞FM3A細胞F28-7株とその変異株でアポトーシスを起すF28-7-A株を細胞死の解析モデルとして研究を行い、これまでに細胞死を決定づける因子として核膜構造タンパク質Lamin-B1、細胞骨格タンパク質Cytokeratin-19、分子シャペロンHsp90、転写因子ATF3(Activating transcription factor 3)を見出している。平成２５年度は以下の研究成果を得た。
(1) 平成２４年度までの研究から見出している細胞死制御因子Lamin-B1、Cytokeratin-19、Hsp90、ATF3について、各因子間の関連性を調べた。各細胞死制御因子をそれぞれsiRNAでノックダウンしても他の因子の発現量に影響はなかった。また、分子シャペロンHsp90とLamin-B1、Cytokeratin-19、ATF3との直接的なタンパク質-タンパク質相互作用は見られなかった。
(2) これまでの研究から見出しているネクローシスを起す細胞とアポトーシスを起す細胞で発現量の異なるmicroRNA(miRNA)について、miRNA mimic及びmiRNA inhibitorを用いて細胞死の表現系に与える影響を調べた。その結果、アポトーシスを起す細胞で多く発現しているmiRNAを、本来FUdR作用によりネクローシスを起す細胞に過剰発現させると、その細胞死がアポトーシスに変化することを明らかにした。
(3) 細胞のネクローシスとアポトーシスを決定づけるmiRNAについて、Lamin-B1、Cytokeratin-19、ATF3の発現における役割を調べた。ネクローシスを起す細胞に、このmiRNAを過剰発現させると、タンパク質レベルでLamin-B1が減少することを明らかにした。Cytokeratin-19及びATF3の発現は、このmiRNAを過剰発現しても影響を受けないことが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Role of activating transcription factor 3 protein ATF3 in necrosis and apoptosis induced by 5-fluoro-2′-deoxyuridine (2014)
  • Author(s): Sato A., Nakama K., Watanabe H., Satake A., Yamamoto A., Hiramoto A., Masutani M., Wataya Y., Kim H.-S.
  • Journal Title: FEBS Journal Volume: 281 Pages: 1892-1900
  • DOI: 10.1111/febs.12752
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New preclinical antimalarial drugs potently inhibit hepatitis C virus genotype 1b RNA replication (2013)
  • Author(s): Ueda Y., Takeda M., Mori K., Dansako H., Wakita T., Kim H.-S., Sato A., Wataya Y., Ikeda M., Kato N.
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 8 Pages: e72519
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0072519
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉反応に対するがん細胞の応答機構の解析 (2013)
  • Author(s): 佐藤 聡, 伊藤 祐, 齋藤 総一郎, 藤森 浩彰, 平井 崇久, 新井康仁, 櫻井良憲, 田中浩基, 今堀 良夫, 村上 康文, 伊丹 純, 中村 浩之, 鈴木 実, 小野 公二, 増永 慎一郎, 益谷 美都子.
  • Organizer: 平成25年度京都大学原子炉実験所専門研究会「BNCTの新展開-特殊な療法から一般的な療法への移行を目指して-」
  • Place of Presentation: 熊取, 大阪
  • Year and Date: 20131210-20131211
• [Presentation] 細胞がネクローシスで死ぬかアポトーシスで死ぬかを決定づける因子の探索研究 (2013)
  • Author(s): 佐藤 聡, 渡部 裕紀, 金 惠淑, 益谷美都子, 綿矢有佑.
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸, 兵庫
  • Year and Date: 20131203-20131206
• [Presentation] 細胞がネクローシスで死ぬかアポトーシスで死ぬかを決定づける因子の探索研究 (2013)
  • Author(s): 佐藤 聡, 益谷美都子, 早津彦哉, 金 惠淑, 綿矢有佑.
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜, 神奈川
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉反応後のヒトがん細胞株における細胞死応答のtranscriptome解析 (2013)
  • Author(s): 伊藤 祐, 佐藤 聡, 齋藤総一郎, 藤森浩彰, 平井崇久, 新井康仁, 村上康文, 今堀良夫, 伊丹 純, 鈴木 実, 小野公二, 増永慎一郎, 益谷美都子.
  • Organizer: 第72回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜, 神奈川
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] ホウ素中性子捕捉反応に対するがん細胞の応答機構のプロテオーム解析 (2013)
  • Author(s): 佐藤 聡, 伊藤 祐, 齋藤総一郎, 藤森浩彰, 平井崇久, 今堀良夫, 村上康文, 伊丹 純, 中村浩之, 鈴木 実, 小野公二, 増永慎一郎, 益谷美都子, 櫻井良憲, 田中浩基.
  • Organizer: 第10回日本中性子捕捉療法学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山, 岡山
  • Year and Date: 20130907-20130908
• [Presentation] 口腔がん細胞株SASにおけるホウ素中性子捕捉反応後の遺伝子発現解析 (2013)
  • Author(s): 伊藤 祐, 佐藤 聡, 齋藤総一郎, 藤森浩彰, 平井崇久, 新井康仁, 今堀良夫, 村上康文, 伊丹 純, 中村浩之, 鈴木 実, 小野公二, 増永慎一郎, 益谷美都子, 櫻井良憲, 田中浩基.
  • Organizer: 第10回日本中性子捕捉療法学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山, 岡山
  • Year and Date: 20130907-20130908
• [Presentation] 細胞がネクローシスで死ぬかアポトーシスで死ぬかを決定づける分子の探索研究 (2013)
  • Author(s): 佐藤 聡, 益谷美都子, 金 惠淑, 綿矢有佑.
  • Organizer: 平成２５年度がん若手研究者ワークショップ
  • Place of Presentation: 蓼科, 長野
  • Year and Date: 20130904-20130907
• [Presentation] 細胞がネクローシスで死ぬかアポトーシスで死ぬかを制御する因子の探索研究 (2013)
  • Author(s): 佐藤 聡, 渡部裕紀, 大見拓也, 山本朗央, 金 惠淑, 綿矢有佑.
  • Organizer: 第22回日本Cell Death学会学術集会
  • Place of Presentation: 京都, 京都
  • Year and Date: 20130719-20130720