大腸癌における転写因子KLF5蛋白複合体の機能解明と創薬応用

• 研究課題/領域番号: 19K16777
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分50010:腫瘍生物学関連
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 辻 賢太郎 自治医科大学, 医学部, 助教 (00835712)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: KLF5 / 大腸癌 / モデルマウス / 蛋白間相互作用

研究開始時の研究の概要

切除不能な進行大腸癌の予後は不良であり、高い有効性と安全性を持つ新規薬剤の開発が必要である。本研究では、大腸癌の発生において重要な機能を持つ転写因子であるKLF5に着目する。KLF5が正常な腸組織および大腸癌組織の中でどのように他の分子と相互作用しながら機能を果たしているかを明らかにし、KLF5と他の分子との結合を阻害する新しい大腸癌治療薬の開発に繋げることを目的とする。

研究成果の概要

KLF5は大腸癌の発生において重要な役割を担う転写因子である。KLF5が生体内でどのような分子と相互作用して腸粘膜上皮の腫瘍化をもたらすのかが明らかになれば、創薬の標的となりうる新たな分子経路の特定に繋がる。本研究では、多くの夾雑物を含む生体組織由来の蛋白抽出液からKLF5とその結合分子からなる蛋白複合体を精度高く分離する方法を開発すべく、目印となるタグ蛋白を2種類結合させたKLF5蛋白を発現する大腸癌モデルマウスを作製した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

特定の蛋白を精製するために一般に用いられる免疫沈降法では、目的とする蛋白以外の分子が反応に用いる抗体に非特異的に結合することが精製物の純度を下げる原因となる。特に、多彩な細胞や細胞外基質からなる生体組織に由来する蛋白粗抽出液は、とりわけ夾雑物の多さが蛋白精製の阻害要因となっていた。本研究で作製した大腸癌モデルマウスでは、精製の際の目印となるタグ蛋白がKLF5蛋白に2種類付加されている。このマウスの組織から蛋白を抽出し、各タグ蛋白に結合する2種類の抗体を用いた免疫沈降法を順次行うことで、より高い純度でのKLF5蛋白複合体精製が可能になることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] RNA-binding protein 14 promotes phase separation to sustain prostate specific antigen expression under androgen deprivation in human prostate cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsuji Kentaro、Kawata Hirotoshi、Kamiakito Tomoko、Nakaya Takeo、Tanaka Akira
  • 雑誌名: The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 巻: 235 ページ: 106407-106407
  • DOI: 10.1016/j.jsbmb.2023.106407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Low-Molecular-Weight Compounds Targeting the Cancer-Associated KLF5 Transcription Factor (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeo Nakaya, Kenichi Aizawa, Yuki Taguchi, Kentaro Tsuji, Sachi Sekine, Kazuhiro Murakami, Masaji Kasai, Hirofumi Nakano, Yasumitsu Kondoh, Shingo Dan, Atsushi Yoshimori, Hiroyuki Kouji, Dai Takehara, Toru Suzuki, Hiroyuki Osada, Masayuki Murata, Akira Tanaka, and Ryozo Nagai
  • 雑誌名: ACS Med. Chem. Lett. 巻: 13 号: 4 ページ: 687-694
  • DOI: 10.1021/acsmedchemlett.1c00721
  • 査読あり