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染色体分配因子によるエピゲノム制御機構の解明と新規白血病治療標的の同定

研究課題

研究課題/領域番号 19H03690
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

星居 孝之  千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (20464042)

研究分担者 金田 篤志  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (10313024)
荒木 喜美  熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (90211705)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード転写制御 / エピゲノム / 白血病 / ヒストンメチル化酵素 / エピゲノム制御 / 細胞分裂 / 染色体分配
研究開始時の研究の概要

ヒストンH3のK4トリメチル化は細胞の未分化性維持やがん化に重要であり、修飾酵素は重要な薬剤標的である。近年申請者は、急性骨髄性白血病細胞で、ES細胞に必須とされるH3K4メチル化酵素SETD1Aが、DNA修復遺伝子群の発現を制御することを報告した(HoshiiT「申請者」et al., Cell, 2018)。また、この過程で、染色体分配因子とSETD1Aの新規複合体を見出した。本研究では、新規エピゲノム制御機構を解明し、幹細胞性を司るエピゲノム制御複合体を標的とした、新しいがん標的薬開発の基盤形成を目指す。

研究成果の概要

H3K4メチル化酵素ファミリー分子の一つであるSETD1Aは酵素活性とは異なる転写制御機能を持ち、白血病を含むいくつかのがん種の細胞増殖に必須の役割を持つことが明らかとなっている。本研究では白血病細胞増殖に必須となる新規SETD1A結合因子としてBuGZの役割を報告する。BuGZは染色体分配因子として報告されているが、BuGZの抑制は染色体異常を示すことなく、アポトーシスを誘導した。この時DNA修復機構に必要となる遺伝子群の発現低下が観察され、SETD1A抑制と類似した遺伝子発現変動を示した。BuGZはエンハンサーにも局在しており、SETD1Aの新規上流制御因子であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では白血病細胞の治療標的となりうる新規機能性タンパク質の解析を実施し、これまでに既に報告されていた機能とは全く異なる役割を見出した。染色体分配機構はがん細胞の継続的な細胞増殖に必須であるが、その際に働くタンパク質は細胞分裂以外でも重要な役割を担っていることが明らかとなった。このようなタンパク質を治療標的とすることは、増殖期のがんだけでなく、休止状態のがんの根絶にも効果を発揮することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] City of Hope/Dana-Farber Cancer Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Dana-Farber Cancer Institute/MSKCC/Rockefeller University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Dana-Farber Cancer Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] High-resolution characterization of gene function using single-cell CRISPR tiling screen2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Lu、Chan Anthony K. N.、Miyashita Kazuya、Delaney Christopher D.、Wang Xi、Li Hongzhi、Pokharel Sheela Pangeni、Li Sandra、Li Mingli、Xu Xiaobao、Lu Wei、Liu Qiao、Mattson Nicole、Chen Kevin Yining、Wang Jinhui、
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-021-24324-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of EHF via STAT3 phosphorylation by LMP2A in Epstein‐Barr virus‐positive gastric cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Li Wenzhe、Okabe Atsushi、Usui Genki、Fukuyo Masaki、Matsusaka Keisuke、Rahmutulla Bahityar、Mano Yasunobu、Hoshii Takayuki、Funata Sayaka、Hiura Nobuhiro、Fukayama Masashi、Tan Patrick、Ushiku Tetsuo、Kaneda Atsushi
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 8 ページ: 3349-3362

    • DOI

      10.1111/cas.14978

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-species chromatin interactions drive transcriptional rewiring in Epstein-Barr virus-positive gastric adenocarcinoma2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Atsushi, Huang Kie Kyon, Matsusaka Keisuke, Fukuyo Masaki, Xing Manjie, Ong Xuewen, Hoshii Takayuki, Usui Genki, Seki Motoaki, Mano Yasunobu, Rahmutulla Bahityar, Kanda Teru, Suzuki Takayoshi, Rha Sun Young, Ushiku Tetsuo, Fukayama Masashi, Tan Patrick, Kaneda Atsushi
    • 雑誌名

      Nature Genetics

      巻: 52 号: 9 ページ: 919-930

    • DOI

      10.1038/s41588-020-0665-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The lysophospholipase D enzyme Gdpd3 is required to maintain chronic myelogenous leukaemia stem cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Naka K, Ochiai R, Matsubara E, Kondo C, Yang KM, Hoshii T, Araki M, Araki K, Sotomaru Y, Sasaki K, Mitani K, Kim D-W, Ooshima A, Kim SJ.
    • 雑誌名

      Nature Comm

      巻: 11 号: 1 ページ: 4681-4681

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18491-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] H3K4 methyltransferase SETD1A regulates the mitochondrial respiration in acute myeloid leukemia2021

    • 著者名/発表者名
      星居孝之
    • 学会等名
      第80回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規H3K4メチル化複合体による細胞周期に伴うDNA損傷応答機構の制御2020

    • 著者名/発表者名
      星居孝之
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会(招待講演)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of non-canonical H3K4 methyltransferase complex in leukemia2020

    • 著者名/発表者名
      星居孝之
    • 学会等名
      The 7th Cancer Epigenomics Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] H3K4メチル基転移酵素の触媒作用非依存的な転写制御2019

    • 著者名/発表者名
      星居孝之
    • 学会等名
      第13回日本エピジェネティクス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Targeting of a non-catalytic function of H3K4 methyltransferase SETD1A in leukemia2019

    • 著者名/発表者名
      星居孝之
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H3K4メチル化酵素の触媒活性非依存的な転写調節による白血病細胞の増殖制御2019

    • 著者名/発表者名
      星居孝之
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Molecular Oncology, Chiba University

    • URL

      https://www.m.chiba-u.ac.jp/class/moloncol/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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