Geminin発現制御による白血病幹細胞の活性制御機構の解析

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Development of Novel Treatment Strategies Targeting Cancer Stem Cells
• Project/Area Number: 23130511
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 安永 晋一郎 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (50336111)
• Keywords: 白血病幹細胞 / Geminin / ユビキチン化 / Hox / ポリコーム

Research Abstract

平成23年度の研究において、レトロウイルスベクターを用いたGemininの過剰発現系及びshRNAによるGemininノックダウンシステムを確立した。それぞれ2種類のセレクションマーカー(EYFPもしくはZsGreen及びpuromysin耐性遺伝子)を用意した。また、spinoculationを用いた極めて効率的なレトロウイルスの感染法やシングルセル由来の細胞のほぼ100%にレトロウイルスを感染させる方法をも確立した。これらの実験系を用いて、MLL遺伝子の転座を有する白血病細胞において発現が著しく亢進しており、その予後を規定する因子であるHoxa9が、従来知られてきた転写制御因子としての機能だけではなく、Rocl-Cul4a-Ddb1コアE3ユビキチンリガーゼ複合体と結合し、DNA複製ライセンス化制御因子であり幹細胞の未分化性維持因子でもあるGemininに対するE3ユビキチンリガーゼを構成することを生化学的に証明し、Hoxa9の過剰発現による造血幹細胞や造血前駆細胞の活性化においてHoxa9によるGemininのユビキチン化を介したタンパク質発現減少が、重要な役割を果たしていることを明らかにし、英文論文にまとめ投稿した。また、MLL-AF9、Hoxa9+Meisla及びBCR-ABLを導入しトランスフォームした骨髄細胞を用いてコロニー形成能を調べる実験系を確立し、上記のGeminin発現制御系を用いて、コロニー形成能に与えるGemininの発現量の影響を検討中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

レトロウイルスを用いたGemininの発現制御系を確立することができ、効率的な感染方法も取得した。これらの実験系を用いて、トランスフォームしたマウス骨髄細胞の生物活性に対するGemininの発現量の影響を評価するための実験まで着手することができた。

Strategy for Future Research Activity

平成24年度の研究計画に従い、Gemininの発現動態を可視化するために作成したGeminin-EYFPノックインマウス由来の白血病幹細胞の分画にある細胞をGemininの発現量によりさらに分画し、その白血病幹細胞活性におけるGeminin発現量の影響を調べる。また、白血病幹細胞の分画にある細胞を、シングルセルにソートし、白血病幹細胞の自己複製の分子機構におけるGemininの役割を明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] Overexpression of BMI-1 correlates with drug resistance in B-cell lymphoma cells through the stabilization of survivin expression (2012)
  • Author(s): Bhattacharyya, J., Mihara, K., Ohtsubo, M., Yasunaga, S., Takei, Y., Yanagihara, Y., Sakai, A., Hoshi, M., Takihara, Y., Kimura, A.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 103(1) Pages: 34-41
  • DOI: doi:10.1111/j.1349-7006.2011.02121.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Decreased expression in nuclear factor-kB essential modulator due to a novel splice-site mutation causes X-linked ectodermal dysplasia with immunedeficiency (2011)
  • Author(s): Karakawa, S., Okada, S., Tsumura, M., Mizoguchi, Y., Hara, K., Ohno, N., Yasunaga, S., Ohtsubo M., Kawai, T., Nishikimori, R., Sakaguchi, T., Hata, I., Sakura, N., Takihara, Y., Kobayashi, M.
  • Journal Title: Clin.Immunol. Volume: 31(5) Pages: 762-772
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Visualization and modulation of Geminin expression for inducing the hematopoietic stem cell activity (2011)
  • Author(s): Furutani T., Yasunaga S., Ohno Y., Kawashima A., Tetsuguchi H., Saeki K., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • Organizer: The 34^<th> Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 20111213-20111216
• [Presentation] HOXA9 directly regulates Geminin by composing the E3 ubiquitin ligase that plays an important role in HOXA9-mediated induction of hematopoiesis and leukemogenesis (2011)
  • Author(s): Tetsuguchi H., Ohno Y., Yasunaga S., Furutani T., Kawashima A., Saeki K., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • Organizer: The 34^<th> Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 20111213-20111216
• [Presentation] Molecular roles for Scmh1, substoichiometric component of Polycomb-group complex 1 (2011)
  • Author(s): Kawashima A., Yasunaga S., Ohno Y., Furutani T., Tetsuguchi H., Saeki K., Nakashima Y., Ohtsubo M., Takihara Y.
  • Organizer: The 34^<th> Annual Meeting of the Molecular Biology of Japan
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 20111213-20111216
• [Presentation] A new strategy for manipulating HSC activity through the modulation of Geminin expression (2011)
  • Author(s): Yasunaga S., Ohno Y., Ohtsubo M., Furutani T., Kawashima A., Tetsuguchi H., Saeki K., Nakashima Y., Takihara Y.
  • Organizer: The 73^<rd> Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 20111014-20111016
• [Presentation] HOXA9 provides hematopoietic cells with proliferation potential through the degradation of Geminin (2011)
  • Author(s): Ohno Y., Yasunga S., Ohtsubo M., Tetsuguchi H., Furutani T., Kawashima A., Saeki K., Nakashima Y., Takihara Y.
  • Organizer: The 73^<rd> Annual Meeting of the Japanese Society of Hematology
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 20111014-20111016
• [Remarks]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/dscb