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タンパク質シトルリン修飾の破綻が大腸がんの発生と進行に果たす役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07560
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50010:腫瘍生物学関連
研究機関東北大学

研究代表者

舟山 亮  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (20452295)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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PADI2 / シトルリン化 / 大腸がん / 翻訳後修飾 / マイクロエクソン / スプライシング / シトルリン修飾
研究開始時の研究の概要

本研究を、1)PADI2によりシトルリン化される基質タンパク質の同定と機能解析、2)ERストレス応答におけるシトルリン修飾の役割の解析、および 3)シトルリン修飾系の破綻が大腸がんの発生と転移に及ぼす影響の解析、の3つのアプローチで実施する。大腸がん細胞株と腸管上皮オルガノイドを用いたin vitroの解析、およびマウスの同所移植モデルを用いたin vivoの解析を行う。

研究成果の概要

タンパク質のシトルリン修飾酵素Peptidyl arginine deiminase 2 (PADI2) は、腫瘍環境下で大腸がん細胞の細胞死を誘導していた。大腸がん細胞が腫瘍を形成するためにはPADI2の発現を抑制する必要があると考えられた。また、PADI2の発現は培養環境下では大腸がん細胞の細胞死を引き起こさないことから、免疫細胞や細胞外マトリクスなどの腫瘍微小環境とPADI2との相互作用が細胞死の誘導に寄与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

我々は大腸がんの進行の過程でシトルリン修飾酵素PADI2の発現量が低下することを報告したが、その機能的な役割については不明であった。本研究では、シトルリン修飾酵素PADI2が腫瘍環境下で大腸がん細胞の細胞死を誘導しており、PADI2の発現抑制が大腸がん細胞の腫瘍形成に必要であることが示唆された。低分子化合物を用いてPADI2の酵素活性を増強することができれば、大腸がん細胞の腫瘍形成能を抑制できる可能性があり、大腸がんの新たな治療戦略のシーズを提供することができるかもしれない。

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

    (6件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Alternative microexon splicing by RBFOX2 and PTBP1 is associated with metastasis in colorectal cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Y*, Funayama R*, Shirota M, Kikukawa Y, Ohira M, Karasawa H, Kobayashi M, Ohnuma S, Unno M, Nakayama K. *Equal contribution.
    • 雑誌名

      International Journal of Cancer

      巻: 149 号: 10 ページ: 1787-1800

    • DOI

      10.1002/ijc.33758

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PTK2マイクロエクソンの選択的スプライシングの制御機構と機能的意義2022

    • 著者名/発表者名
      大平優丈, 鈴木翼, Yujue Wang, 舟山亮, 中山啓子
    • 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] マイクロエクソンの選択的スプライシングは大腸がん細胞の転移を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      舟山亮
    • 学会等名
      東北大学創生応用医学研究センター 基盤研究部門 第1回オンラインセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロエクソンの選択的スプライシングは大腸がん細胞の転移を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      舟山亮, 望月保志, 城田松之, 菊川柚奈, 大平優丈, 中山啓子
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸がん患者から学んだこと2020

    • 著者名/発表者名
      中山啓子, 舟山亮, 望月保志, 小林実
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学大学院医学系研究科細胞増殖制御分野ホームページ

    • URL

      http://www.devgen.med.tohoku.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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