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ユビキチン化を介したβ1インテグリンの抑制機構とがん悪性化への関与

研究課題

研究課題/領域番号 19K06544
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

坂本 泰久  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (20613392)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード細胞接着 / ユビキチン化 / 膜輸送 / 細胞膜 / エンドサイトーシス / インテグリン / がん / スプライスバリアント / Nedd4L
研究開始時の研究の概要

がん細胞の異常な増殖、生存、運動はがん悪性化の原因となる。これには細胞接着分子インテグリンが関与する。一方で、ユビキチン化酵素Nedd4Lは様々ながんで発現が低下し、がん転移、期間生存率の低下といったがん悪性化と関係することから、癌抑制機能が示唆される。しかし、がん抑制における働きには不明な点が多い。
本研究は、がん細胞で見られるNedd4Lの発現低下とβ1インテグリンの活性化の因果関係をタンパク質~細胞レベルで明らかにする。本研究は、がん悪性化の一端を解明することで、病態解明・新しい診断方法・治療薬開発をするための基礎研究となる。

研究成果の概要

我々はNedd4Lの免疫沈降と質量分析によってEGF依存的なリン酸化部位を同定し、リン酸化がNedd4Lの活性化に与える影響を明らかにした。さらに浸潤性の高いがん細胞株において特定のNedd4L variantが発現することを見出し、Nedd4L variantの機能解析を行った。そしてがん細胞株においてNedd4Lの発現低下が細胞の増殖と運動を亢進することを明らかにした。また、インテグリンα5、またはβ1の阻害抗体によって細胞運動が抑制されたことから、Nedd4Lノックダウンによってインテグリンα5β1の機能が亢進され細胞運動が促進す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

がん細胞では細胞接着分子インテグリンが活性化し、細胞の増殖と運動を高め、がん悪性化の原因となる。一方で様々ながん種において、ユビキチン化酵素Nedd4Lの発現低下とがん悪性化の相関が指摘されているが、詳細は不明であった。本研究ではNedd4Lの発現低下がインテグリンα5β1の機能亢進を導くという直接的な結果を得た。さらにEGF受容体がNedd4Lの活性制御に関わることを明らかにした。ある種のがんではインテグリンとEGF受容体が協調的に働くことが報告されている。本研究成果はこれまで不明であったがんにおけるインテグリンとEGF受容体のクロストークを解明する手がかりになると期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Activation of Nedd4L Ubiquitin Ligase by FCHO2-generated Membrane Curvature2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Yasuhisa、Uezu Akiyoshi、Kikuchi Koji、Suetsugu Shiro、Nakanishi Hiroyuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.02.21.481372

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Map7D2 and Map7D1 facilitate microtubule stabilization through distinct mechanisms in neuronal cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi K, sakamoto S, Uezu A, Yamamoto H, Ishiguro K, Shimamura K, Saito T, Hisanaga S, Nakanishi H
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 5(8) 号: 8 ページ: e202201390-e202201390

    • DOI

      10.26508/lsa.202201390

    • 関連する報告書
      2022 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] Map7D2 and Map7D1 facilitate microtubule stabilization through distinct mechanisms in neuronal cells2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Kikuchi, Yasuhisa Sakamoto, Akiyoshi Uezu, Hideyuki Yamamoto, Kei-ichiro Ishiguro, Kenji Shimamura, Taro Saito, Shin-ichi Hisanaga, Hiroyuki Nakanishi
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.10.27.466197

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] ユビキチン化酵素Nedd4L活性化機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      坂本泰久、中西宏之
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ユビキチン化酵素Nedd4Lとアダプター分子ARRDC1によるインテグリンa5b1のユビキチン化を介したエンドサイトーシスの制御2019

    • 著者名/発表者名
      坂本泰久、菊池浩二、中西宏之
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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