| 研究課題/領域番号 |
21K10063
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57060:外科系歯学関連
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
横山 三紀 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (70191533)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | シャペロン依存性オートファジー / Hsc70 / LAMP2A / 口腔がん / Rac / 浸潤 / 細胞運動 / リソソーム / LAMP-2 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シャペロン依存性オートファジー(CMA)は、特殊なタンパク質分解の経路のひとつである。分解対象のタンパク質のCMAモチーフがシャペロンタンパク質に認識されると加水分解酵素を含む細胞内小器官であるリソソームに運ばれ、内部に取り込まれて分解される。CMA活性の調節の破綻ががんや神経変性疾患に関連し、またCMA活性が老化と共に減少することが報告されている。しかしどのようなタンパク質が、どのような状況でCMAの基質になるかについての知見は十分ではない。本研究では口腔がんの浸潤に関与する因子がCMAの基質になる可能性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
口腔がんの頸部リンパ節や遠隔臓器への浸潤・転移を阻止する新戦略が求められている。がん細胞の浸潤・転移は上皮間葉移行による高い運動性の獲得によって亢進する。シャペロン依存性オートファジー(CMA)は標的となるタンパク質がシャペロンタンパク質に認識されリソソームに運ばれて分解されるタンパク質分解経路である。近年、がん細胞において代謝や増殖の制御に重要な因子がCMAにより分解されることが明らかになってきた。CMAでは分解されるタンパク質のKFERQモチーフがシャペロンHsc70により認識される必要があることが報告されている。KFERQモチーフは5アミノ酸残基の配列で、5残基のどちらかの端がQ （またはN）、塩基性アミノ酸 (K/R)を1残基または2残基、酸性アミノ酸 (E/D)を1残基、疎水性アミノ酸 (F/V/L/I) を1残基または2残基含むことである。この条件を満たすタンパク質は多いが、実際にCMAで分解されるタンパク質は限られている。そこで最終的にはKFERQモチーフの認識機構を解明してCMA阻害による治療薬の開発に寄与するために、Hsc70におけるKFERQモチーフの結合部位の同定を目指した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
CMAではHsc70に認識されたCMA基質タンパク質がリソソームに運ばれ、LAMP2Aを足場としてリソソーム内に取り込まれて分解される。この時Hsc70/CMA基質タンパク質/LAMP2Aの複合体がリソソーム膜上に形成されると考えられる。そこでHsc70とCMA基質タンパク質のKFERQモチーフの結合部位の解析をおこなうにあたり、方法論の開発と並行して、LAMP2A欠損および過剰発現がHsc70-CMA基質タンパク質の相互作用にどのような影響を与えるかを調べた。LAMP2（全長415残基）にはC末端側の45残基の配列が異なる3つのスプライスバリアントLAMP2A/2B/2Cが存在する。遺伝子上でLAMP2Aに特異的な部分に対してCRISPR-Cas9のガイドRNAを設計して遺伝子編集をおこなった。その結果LAMP2Aのみを特異的に欠失させたHEK293c18細胞を得ることに成功した。LAMP2Aの欠損および過剰発現によるCMA活性への影響を解析した。
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| 今後の研究の推進方策 |
Hsc70とCMA基質タンパク質のKFERQモチーフの結合部位の解析をおこなうにあたり、開発を進めている方法論の開発結果の論文発表を進め、KFERQモチーフの結合部位の解析を実施したい。
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