| Project/Area Number |
23K18243
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 50:Oncology and related fields
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
親泊 政一 徳島大学, 先端酵素学研究所, 教授 (90502534)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 翻訳抑制 / rRNA修飾 / 発癌 / 翻訳制御 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞は、構成する物質を化学修飾することで、さまざまな生命現象を生じさせています。がんの発症に関連しては、遺伝情報を保存するDNAではメチル化、遺伝情報を伝達するmRNAではm6A修飾、さらに遺伝情報を実行するタンパク質ではヒストンタンパク質のアセチル化などの化学修飾知られていますが、最も多いRNAでタンパク質を合成するリボソームを構成するrRNAの化学修飾とがんとの関係については、まだ報告がありません。本研究では、rRNAの化学修飾とがんの関係を明らかにし、rRNAの化学修飾の変化ががん化につながるタンパク質の発現変化を調べることで、新しいがん治療法の開発に向けた基礎知識を確立することを目指しています。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞は、構成する物質を化学修飾することで、さまざまな生命現象を生じさせている。がんの発症に関連しては、遺伝情報を保存するDNAではメチル化、遺伝情報を伝達するmRNAではm6A修飾、さらに遺伝情報を実行するタンパク質ではヒストンタンパク質のアセチル化などの化学修飾知られているが、最も多いRNAでタンパク質を合成するリボソームを構成するrRNAの化学修飾とがんとの関係については、まだ報告がない。本研究では、rRNAの化学修飾とがんの関係を明らかにし、rRNAの化学修飾の変化ががん化につながるタンパク質の発現変化を調べることで、新しいがん治療法の開発に向けた基礎知識を確立することを目指している。
これまでに、ヒト腎癌細胞株786-Oに、CRISPRを用いたゲノム編集でrRNA化学修飾に関与する遺伝子両端に切断を導入し、シングルセル自動分取機でrRNA化学修飾に関与する遺伝子を欠損した(KO)細胞を単離した。KO細胞であることはDNAシーケンスにて確認できている。そこで本年度は、得られたKO細胞とコントロール細胞の細胞増殖率の比較解析して、KO細胞は細胞増殖が低下していることが検証でき、rRNA化学修飾と癌化の因果関係を示すことができた。さらに、質量分析器を用いて得られたKO細胞とコントロール細胞の違いをプロテオーム比較解析して、rRNAの化学修飾変化によるタンパク質発現変化を明らかにすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、WST-8アッセイとコロニーフォーメーションアッセイで、得られたKO細胞とコントロール細胞の細胞増殖率の比較解析した。KO細胞は細胞増殖が低下していることが検証でき、rRNA化学修飾と癌化の因果関係を示すことができた。次に、タンパク質合成の変化を直接定量するために、前述のKO細胞とコントロール細胞からポリソーム分画を単離して、質量分析器を用いたプロテオーム解析から、rRNAの化学修飾変化によるタンパク質発現変化を明らかにすることができた。
以上により、本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
rRNAはリボゾームの骨格をなす構成因子で、rRNA化学修飾変化はリボゾームが実行するタンパク質合成機能に影響するのではないかと考えている。さらに、この変化によって細胞機能が変化することが予想され、本研究では癌化に繋がっていること明らかにしたいと考えている。そこで、rRNAの化学修飾変化によって発現変化しているタンパク質を過剰して細胞増殖が回復できるかを検証することで、癌化への貢献を明らかにする予定である。
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