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高次構造調節による立体的ヒストンコードの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02403
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43010:分子生物学関連
研究機関名古屋大学 (2023)
山口大学 (2021-2022)

研究代表者

島田 緑  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (60444981)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード乳がん / エストロゲン受容体 / プロリン異性化酵素 / FKBP / カルシウム / プロリン異性化 / ヒストン / がん / 遺伝子発現 / 遺伝子発現制御 / ヒストンコード / エピジェネティクス
研究開始時の研究の概要

ヒストンの化学修飾(ヒストンコード)による遺伝子発現のエピジェネティック制御は、生命の様々な事象の根幹をなす機構である。今までヒストンコードについては、主にリン酸化、メチル化、アセチル化、水酸化、ユビキチン化、等の化学修飾が重要であることが知られてきた。しかし、これらの組み合わせは一次元的な情報であり、その立体構造変化による三次元的な制御についてはほとんど未解明のままである。本研究では立体構造変化によって引き起こされる“三次元的なヒストンコード”を実証する。本研究の成果は、生命科学の発展に貢献するとともに、三次元的なヒストンコードが関与する医学・病理学的な影響の検証から創薬研究へと展開する。

研究成果の概要

乳がんの予後不良因子として、FKBP52 (FK506 Binding Protein 52)を同定した。FKBP52はアミノ酸の一種であるプロリンをシス・トランス体に異性化するプロリン異性化酵素である。乳がんの悪性化に密接に関連するエストロゲン受容体α(ERα)の機能をFKBP52が増強することが判明した。重要なことに、FKBP52阻害は乳がん細胞の増殖を顕著に阻害し、内分泌治療抵抗性の乳がん細胞株に対してもERαの不安定化をもたらし、増殖を阻害した。さらなる解析の結果、FKBP52は増殖を促進する遺伝子の発現をヒストンの修飾を介して活性化することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

乳がんは女性のがんの中で最も罹患者数が多く、死亡者数も第二位となっており、臨床的に重要な疾患である。ER陽性乳がんに対しては、内分泌療法が効果的であるが、一定の割合でこれらの治療に対して再発することが問題となっている。再発には耐性化が原因だと考えられておりERαの活性化が深く関与している。このような背景からER陽性乳がんの再発を克服する新規治療法の開発が求められている。今回の研究成果は、ER陽性乳がんの患者さんに対して問題となるERαの活性化による乳がんの再発に対して理解を深めることとなり、新たなバイオマーカーの発見、効果的な治療法開発へと展開することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Impact of <scp>FKBP52</scp> on cell proliferation and hormone‐dependent cancers2023

    • 著者名/発表者名
      Hanaki Shunsuke、Shimada Midori
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 7 ページ: 2729-2738

    • DOI

      10.1111/cas.15811

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dephosphorylation of NFAT by Calcineurin inhibits Skp2-mediated degradation2023

    • 著者名/発表者名
      Hanaki Shunsuke、Habara Makoto、Sato Yuki、Tomiyasu Haruki、Miki Yosei、Shibutani Shusaku、Shimada Midori
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 175 号: 3 ページ: 235-244

    • DOI

      10.1093/jb/mvad103

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ER陽性乳がんの新規治療法開発に向けたエストロゲン受容体制御メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      羽原 誠, 島田 緑
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 95 ページ: 546-550

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dephosphorylation of the EGFR protein by calcineurin at serine 1046/1047 enhances its stability2023

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takahiro、Habara Makoto、Shibutani Shusaku、Hanaki Shunsuke、Sato Yuki、Tomiyasu Haruki、Shimada Midori
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 641 ページ: 84-92

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.12.017

    • 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
  • [雑誌論文] Estrogen receptor α revised: Expression, structure, function, and stability2022

    • 著者名/発表者名
      Habara Makoto、Shimada Midori
    • 雑誌名

      BioEssays

      巻: 44 号: 12 ページ: 2200148-2200148

    • DOI

      10.1002/bies.202200148

    • 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
  • [雑誌論文] FKBP52 and FKBP51 differentially regulate the stability of estrogen receptor in breast cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Habara Makoto、Sato Yuki、Goshima Takahiro、Sakurai Masashi、Imai Hiroyuki、Shimizu Hideyuki、Katayama Yuta、Hanaki Shunsuke、Masaki Takahiro、Morimoto Masahiro、Nishikawa Sayaka、Toyama Tatsuya、Shimada Midori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 15

    • DOI

      10.1073/pnas.2110256119

    • 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] Decoding the Phosphatase Code: Regulation of Cell Proliferation by Calcineurin2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takahiro、Shimada Midori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 3 ページ: 1122-1122

    • DOI

      10.3390/ijms23031122

    • 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] Calcineurin regulates the stability and activity of estrogen receptor α2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takahiro、Habara Makoto、Sato Yuki、Goshima Takahiro、Maeda Keisuke、Hanaki Shunsuke、Shimada Midori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 44

    • DOI

      10.1073/pnas.2114258118

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FKBP51 and FKBP52 regulate androgen receptor dimerization and proliferation in prostate cancer cells2021

    • 著者名/発表者名
      Maeda Keisuke、Habara Makoto、Kawaguchi Mitsuyasu、Matsumoto Hiroaki、Hanaki Shunsuke、Masaki Takahiro、Sato Yuki、Matsuyama Hideyasu、Kunieda Kazuki、Nakagawa Hidehiko、Shimada Midori
    • 雑誌名

      Molecular Oncology

      巻: 16 号: 4 ページ: 940-956

    • DOI

      10.1002/1878-0261.13030

    • 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] PP1 regulatory subunit NIPP1 regulates transcription of E2F1 target genes following DNA damage2021

    • 著者名/発表者名
      Hanaki Shunsuke、Habara Makoto、Masaki Takahiro、Maeda Keisuke、Sato Yuki、Nakanishi Makoto、Shimada Midori
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 7 ページ: 2739-2752

    • DOI

      10.1111/cas.14924

    • 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
  • [学会発表] カルシウムシグナルによるがん細胞の増殖制御2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠紀、羽原誠、花木駿介、正木貴大、富安遥己、三木陽清、島田緑
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カルシウムシグナルの破綻がもたらす細胞増殖異常とがん2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠紀、羽原誠、花木駿介、正木貴大、富安遥己、三木陽清、島田緑
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] プロリン異性化酵素FKBP52によるp53安定性制御機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      花木 駿介、羽原 誠、佐藤 悠紀、正木 貴大、富安 遥己、三木 陽清、島田 緑
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] BRCA1はがん細胞においてc-Mycを安定化させ、細胞増殖を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      羽原誠、花木駿介、佐藤悠紀、富安遥己、三木陽清、太田智彦、島田緑
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] FBXW7とカルシニューリンによる転写因子E2F1の分解制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤悠紀、羽原誠、花木駿介、正木貴大、富安遥己、三木陽清、島田緑
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カルシウムシグナル伝達経路によるがん細胞の増殖制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      島田 緑
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] がんの新規治療標的因子の同定および病態機能の解明2022

    • 著者名/発表者名
      島田 緑
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PP1脱リン酸化酵素を介した転写調節機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      花木 駿介、羽原 誠、正木 貴大、前田 啓介、佐藤 悠紀、島田 緑
    • 学会等名
      第10回日本プロテインホスファターゼ研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カルシニューリンはエストロゲン受容体αの安定性および活性を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      羽原 誠、正木 貴大、佐藤 悠紀、前田 啓介、花木 駿介、島田 緑
    • 学会等名
      第10回日本プロテインホスファターゼ研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNA damage induces downregulation of E2F1 target genes by the dissociation of PP1 and its regulatory subunit NIPP12022

    • 著者名/発表者名
      Hanaki S, Habara S, Masaki T, Maeda K, Sato Y, Shimada M
    • 学会等名
      The 6th International Symposium Association of Japan-Indonesia Veterinary Education 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロリン異性化酵素によるアンドロゲン受容体機能調節メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      前田 啓介、羽原 誠、松本 洋明、花木 駿介、正木 貴大、佐藤 悠紀、島田 緑
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カルシウムシグナル伝達経路によるがん細胞の増殖制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      正木 貴大、羽原 誠、佐藤 悠紀、前田 啓介、花木 駿介、島田 緑
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 乳がんの再発に関わる新たな制御因子を発見 新規治療法の開発に期待

    • URL

      https://www.yamaguchi-u.ac.jp/wp-content/uploads/2023/02/21102601wp.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 乳がん治療法の開発に新たな光 プロリン異性化酵素による乳がんの悪性化機構を発見

    • URL

      https://www.yamaguchi-u.ac.jp/wp-content/uploads/2022/04/22040501.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 山口大学 共同獣医学部 獣医生化学分野 島田研究室

    • URL

      https://www.shimadamidori-lab.com

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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