発がんにおけるユビキチンリガーゼCdc4/Fbw7基質分子の役割

• 研究課題/領域番号: 17014007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中山 啓子 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60294972)
• 研究分担者: 恒松 良祐 九州大学, 生体防御医学研究所, 特任助手 (20380529)
• 研究期間 (年度): 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円); 2005年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
• キーワード: Cdc4 / Nocth / c-Myc / ノックアウトマウス

研究概要

F-boxタンパク質Cdc4は、Skp1、Cul-1、Rbx1とともにSCF複合体を構成し、ユビキチンリガーゼとして機能すると考えられている。われわれが作製したCdc4ノックアウトマウスは、Notch-4の異常蓄積による血管形成異常が起こり、胎生10.5日目で死亡した。このことは、胎生期における生理的かつ冗長性を示さない基質分子はNotch-4であると結論された。
Tリンパ球特異的にCdc4を欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作製し、T細胞分化過程をCD4およびCD8の発現パターンから解析したところ、分化の中間段階であり、CD4/CD8いずれもが発現し、正の選択・負の選択が行われるステージの細胞が野生型に比べ有意に増加していることが判明した。このステージでは通常増殖を停止しるが、Cdc4ノックアウトT細胞では激しい増殖がこのステージでも認められ、過剰増殖がこの細胞群の増加の原因であると考えられた。
また、生後8週以降よりリンパ腫の発症が認められ、Cdc4は当初報告されたとおり、がん抑制遺伝子として機能していることが裏付けられた。
このような過剰増殖しているリンパ球の生化学的解析では、Notchファミリーとc-Mycの過剰な蓄積が観察された。そこでNotchが転写因子として働く際の共同因子であるRBP-JκノックアウトマウスとCdc4ノックアウトマウスを交配した。このマウスはNotchシグナルが欠失し、かつc-Mycが蓄積している環境を作製することとなり、それらの分子のTリンパ球増殖の効果を調べたところ、このようなTリンパ球でも異常増殖が見られた。このことからCdc4ノックアウトTリンパ球はc-Mycの過剰蓄積により異常な増殖をきたし癌化が誘導されていると結論した。

研究成果

• [雑誌論文] Suppression of centrosome amplification after DNA damage depends on p27 accumulation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sugihara, E.et al.
  • 雑誌名: Cancer Res. (発表予定)
• [雑誌論文] HSP27 favors ubiquitination and proteasomal degradation of p27Kip1 and helps S-phase re-entry in stressed cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Parcellier, A.et al.
  • 雑誌名: FASEB J. (発表予定)
• [雑誌論文] Two E3 ubiquitin ligases, SCF-Skp2 and DDB1-Cul4, target human Cdt1 for proteolysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishitani, H.et al.
  • 雑誌名: EMBO J. (発表予定)
• [雑誌論文] Mammalian E4 is required for cardiac development and maintenance of the nervous system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kaneko-Oshikawa, C.et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25・24 ページ: 10953-10964
• [雑誌論文] Phosphorylation of p27(KIP1) in the developing retina and retinoblastoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kase, S.et al.
  • 雑誌名: Int.J.Mol.Med. 16・2 ページ: 257-262
• [雑誌論文] Suppression of cell migration by protein kinase Cdelta. (2005)
  • 著者名/発表者名: Jackson, D.et al.
  • 雑誌名: Oncogene 24・18 ページ: 3067-3072
• [雑誌論文] Bcl-2-related protein A1 is an endogenous and cytokine-stimulated mediator of cytoprotection in hyperoxic acute lung injury. (2005)
  • 著者名/発表者名: He, C.H.et al.
  • 雑誌名: J.Clin.Invest. 115・4 ページ: 1039-1048
• [雑誌論文] Ubiquitylation of RAG-2 by Skp2-SCF links destruction of the V(D)J recombinase to the cell cycle. (2005)
  • 著者名/発表者名: Jiang, H.et al.
  • 雑誌名: Mol.Cell. 18・6 ページ: 699-709
• [雑誌論文] Molecular dissection of the interaction between p27 and KPC, the ubiquitinligase that regulates proteolysis of p27 in G1 phase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kotoshiba S.et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280・18 ページ: 17694-17700
• [雑誌論文] Disappearance of p27(KIP1) and increase in proliferation of the lens cells after extraction of most of the fiber cells of the lens. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kase, S.et al.
  • 雑誌名: Curr.Eye Res. 30・6 ページ: 437-442
• [雑誌論文] p107 inhibits G1 to S phase progression by down-regulating expression of the F-box protein Skp2. (2005)
  • 著者名/発表者名: Rodier, G.et al.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 168・1 ページ: 55-66
• [雑誌論文] Role of serine 10 phosphorylation in p27 stabilization revealed by analysis of p27 knock-in mice harboring a serine 10 mutation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kotake, Y.et al.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280・2 ページ: 1095-1102