がんエピゲノムを制御するリジンメチル化タンパク質の探索と難治がん治療への応用

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26430116
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 渡邉 すぎ子 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (10433012)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: がん / クロマチン / DNA損傷修復応答

Outline of Annual Research Achievements

がんの発生、進展において、ゲノム異常と共にエピゲノム異常が重要な役割をもつ。通常の細胞では細胞周期チェックポイント機構が働いて細胞増殖が停止したり、細胞死を引き起こすようなゲノムストレス下でも、がん細胞はクロマチン構造を変化させて適応し、ときにその悪性化を加速させることもある。このがん特異的なエピゲノム構築は、DNAメチル化、ヒストン修飾とその認識タンパク質、クロマチン因子および転写調節因子等さまざまな分子の連携によってなされるが、詳細な分子制御機構は不明な点が多い。
本研究では、クロマチンの構造制御に重要な役割をもつタンパク質のリジンメチル化に焦点をあて、これまで研究がすすんでいるヒストンのみならず、非ヒストンタンパク質へもその解析範囲を広げ、がん細胞の抗がん剤感受性の分子基盤であるDNA損傷修復応答の制御機構の解明に取り組んだ。
培養細胞を用い、抗がん剤に対する細胞応答で実働するクロマチン因子のメチル化の動態とその修飾リジン部位を同定している。この過程で、このクロマチン因子に対するリジンメチル化特異的認識抗体を作成し、その特異的検出能を確認した。またsiRNAを用いたスクリーニングで、その責任触媒酵素を同定しつつある。さらにそのリジンメチル化のDNA損傷修復応答におけるクロマチン制御への役割を、損傷クロマチンに相互作用する因子の解析により、機能解析しているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

年度中、所属機関の移動があったために、実験自体の一旦停止を余儀なくされた。しかしながら、理論構築の見直し等で、実験結果の解釈を含む分子制御機構の理解が深まった部分もあった。

Strategy for Future Research Activity

クロマチン動態におけるリジンメチル化の意義を、クロマチン相互作用因子の関係と照らし合わせながら実験的に証明し、結果のまとめ込みに向かいたい。

Research Products

• [Journal Article] TOPBP1 regulates RAD51 phosphorylation and chromatin loading and determines PARP inhibitor sensitivity. (2016)
  • Author(s): Moudry P, Watanabe K, Wolanin KM, Bartkova J, Wassing IE, Watanabe S., Strauss R, Troelsgaard Pedersen R, Oestergaard VH, Lisby M, Andújar-Sánchez M, Maya-Mendoza A, Esashi F, Lukas J, Bartek J
  • Journal Title: J Cell Biol. Volume: 212 Pages: 281-288
  • DOI: 10.1083/jcb.201507042.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research