計画研究
本研究課題では、小胞体膜貫通型転写因子OASISが核膜損傷部に集積する分子機構とその生理機能を明らかにするとともに、OASISが集積する核－小胞体連携ゾーンの形成機構ならびに生体における役割を解明する。今年度は以下のことを明らかにした。１）OASISの局在、活性化機構；DNA損傷以外の核膜傷害モデル（でも同様にOASISが損傷核膜に局在するかを調べた。コンプレッション、狭小部通過、レーザー照射、ネルフィナビルによる核膜傷害モデルなど）でもOASISの核膜傷害部への集積が確認でき、OASISは傷害された核膜に特異的に集積する性質があることが明らかになった。OASISと結合する分子の同定を継続的に進め、以下の分子の同定に成功した。BAF、ESCRT、SUN2、LAP2βである。これらが集積するタイムコースをライブイメージング観察により詳細に解析中である。２）傷害核膜に集積するOASISの生理機能；OASIS欠損あるいは過剰発現細胞を用いて核膜損傷後に生じるDNAダメージおよび核膜修復の程度を調べたところ、OASISは核膜傷害に対し保護的に作用し、修復を促進していることが明らかになった。３）癌組織におけるOASISの発現とOASISを制御して癌細胞の増殖を停止させる新たな癌治療戦略の開発；前年度までにOASISの転写ターゲットが細胞増殖抑制因子p21であることを突き止めている。そこで癌組織におけるOASIS遺伝子のDNAメチル化と発現レベルについてデータベースを用いて調べた。その結果、いくつかの癌種においてOASIS遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化が亢進し、OASIS mRNAの発現が低下していることが明らかになった。さらにOASIS遺伝子のDNAメチル化を解き、OASISの発現を上昇させる新たな癌細胞増殖抑制方法（エピゲノム編集）の開発に成功した。
2: おおむね順調に進展している
実績にも記述したように、計画した実験の多くが予定通りに進行している。核－小胞体連携ゾーンを構成する分子の多くが同定できたことで、ゾーン形成のメカニズム解明に近づきつつある。次年度に計画しているライブイメージングによるゾーン形成の時系列変化の解析がいつでも行える状況になった。その他、OASISの転写ターゲットがp21であることを明らかにしたことで、OASISの生体内での働きを老化現象にフォーカスして研究を進めることができるようになった。さらにゾーン構成因子が同定できたことでそれぞれの欠損マウスを作製することでゾーンの生理機能が解明できる基盤が構築できた。
これまでの研究を継続しさらに発展させていく。特に以下の点について集中的に解析を進める。１）核－小胞体連携ゾーン形成のメカニズム解明；ゾーン構成因子に蛍光標識をつけ、それぞれの分子を同時に経時的にライブイメージング解析を行う。２）核－小胞体連携ゾーンの生理機能解明；ゾーン構成因子の単純欠損、あるいは多重欠損マウスの樹立や、核膜病モデルとの掛け合わせにより作出できたマウスの病態生理学的解析を実施することで、核－小胞体連携ゾーンの生理機能を解明する。３）エピゲノム編集による癌抑制法の確立；癌細胞を免疫不全マウスに移植し、エピゲノム編集用プラスミドを移植局所に注入することで癌細胞増殖が抑えられることを確認する。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件)
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