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リソソーム膜タンパク質LAPTM4βによる多剤耐性獲得機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07199
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47060:医療薬学関連
研究機関九州大学

研究代表者

廣田 有子  九州大学, 薬学研究院, 助教 (50588259)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードリソソーム / 膜タンパク質 / 抗がん剤 / リソソーム膜タンパク質 / LAPTM4b / 多剤耐性
研究開始時の研究の概要

抗がん剤に対する多剤耐性獲得は、がん治療の妨げとなり長年問題視されている。耐性獲得のメカニズムとして、細胞外へ抗がん剤を積極的に排出するP-糖タンパク質などが知られているが、このシステムに依存しない薬剤耐性が存在している。その耐性獲得の要因として、物質分解を担うリソソーム内への抗がん剤の隔離が示唆されている。リソソーム膜タンパク質LAPTM4βは種々のがん細胞に高発現し、近年、その発現レベルが化学療法に対する感受性に関与することが分かってきた。そこで本研究は、LAPTM4βを新たな多剤耐性機構のコア因子として位置づけ、細胞内輸送機序および生理的機能を解明したいと考えている。

研究成果の概要

本研究では、リソソーム膜タンパク質LAPTM4βが抗がん剤耐性に寄与するかについて細胞生物学的アプローチにより検討を行なった。まず、LAPTM4βがリソソームへ正しく輸送されるためにはトランスゴルジネットワークにおいて、アダプタータンパク質Eps15と相互作用する必要があることを明らかにした。また、LAPTM4β過剰発現時には、抗がん剤の一種ドキソルビシンの核内への取り込みが低下したこと、P-糖タンパク質阻害剤であるベラパミル併用時にはその影響が相殺されたことから、LAPTM4βがドキソルビシン取り込みに抑制的に関与し、その機構はP-糖タンパク質と共役してい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

抗がん剤に対する多剤耐性獲得は、がん治療の妨げとなり長年問題視されてきた。耐性獲得のメカニズムとして、細胞外へ抗がん剤を積極的に 排出するP-糖タンパク質などが知られているが、このシステムに依存しない薬剤耐性が存在している。その耐性獲得の要因として、物質分解を担うリソソーム内への抗がん剤の隔離が示唆されている。そこで、本研究によりリソソーム膜タンパク質LAPTM4βが抗がん剤の排出を正に制御している可能性を示すことができた。今後は、LAPTM4βを新たな多剤耐性機構のコア因子として位置づけ、抗がん剤耐性に対する治療に既存の方法とは異なるアプローチが可能である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Use of a Baculovirus-Mammalian Cell Expression-System for Expression of Drug-Metabolizing Enzymes: Optimization of Infection With a Focus on Cytochrome P450 3A42022

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Yuu、Kimura Akane、Sawai Madoka、Fujimoto Keiko、Hirota Yuko、Tanaka Yoshitaka、Takechi Shinji、Mackenzie Peter I.、Ishii Yuji
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 13

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.832931

    • 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] LAPTM4α is targeted from the Golgi to late endosomes/lysosomes in a manner dependent on the E3 ubiquitin ligase Nedd4-1 and ESCRT proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Hirota Yuko、Hayashi Masaharu、Miyauchi Yuu、Ishii Yuji、Tanaka Yoshitaka、Fujimoto Keiko
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 556 ページ: 9-15

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.151

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DAPL1 is a novel regulator of testosterone production in Leydig cells of mouse testis2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Hong-bin、Pineda Garcia Jorge Carlos、Arizono Shinako、Takeda Tomoki、Li Ren-shi、Hattori Yukiko、Sano Hiroe、Miyauchi Yuu、Hirota Yuko、Tanaka Yoshitaka、Ishii Yuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18532-18532

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97961-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lysosomal integral membrane protein LGP85 (LIMP-2) is ubiquitinated at the N-terminal cytoplasmic domain2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Keiko、Uchida Shotaro、Amen Riham N.S.、Ishii Yuji、Tanaka Yoshitaka、Hirota Yuko
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 524 号: 2 ページ: 424-430

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.01.095

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HM1.24/BST-2 is constitutively poly-ubiquitinated at the N-terminal amino acid in the cytoplasmic domain2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Keiko、Nakashima Sanae、Uchida Shotaro、Amen Riham N.S.、Ishii Yuji、Hirota Yuko、Tanaka Yoshitaka
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 23 ページ: 100784-100784

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2020.100784

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The carboxyl-terminal di-lysine motif is essential for catalytic activity of UDP-glucuronosyltransferase 1A92020

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi Yuu、Kurohara Ken、Kimura Akane、Esaki Madoka、Fujimoto Keiko、Hirota Yuko、Takechi Shinji、Mackenzie Peter I.、Ishii Yuji、Tanaka Yoshitaka
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 35 号: 5 ページ: 466-474

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2020.07.006

    • NAID

      50014592888

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Death associated protein-like 1 (DAPL1) の特性検討:細胞内局在およびテストステロン産生調節作用2022

    • 著者名/発表者名
      陳 宏斌、有園 詩奈子、廣田 有子、宮内 優、田中 嘉孝、石井 祐次
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ESCRT非依存的分解経路によるLAPTM4αの細胞内動態2022

    • 著者名/発表者名
      津森 良士、河野 佑輔、藤本 景子、石井 祐次、田中 嘉孝、廣田 有子
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ESCRTタンパク質Hrsによるリソソーム膜タンパク質LAPTMαの細胞内輸送制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      河野 祐輔、藤本 景子、石井 祐次、田中 嘉孝、廣田 有子
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規シトクロムP450 3A4 発現系の構築:バキュロウイルスを用いた COS-1細胞における過剰発現2021

    • 著者名/発表者名
      宮内 優、木村 茜、江﨑 円香、藤本 景子、廣田 有子、武知 進士、石井 祐次、田中 嘉孝
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年回
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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