細胞周期と細胞死のシグナル伝達阻害剤の開発とその分子作用機構

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09256205
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉田 稔 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (80191617)
• 研究分担者: 堀之内 末治 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80143410)
• キーワード: 細胞周期 / アポトーシス / シグナル伝達 / ヒストンアセチル化 / サイクリン依存症キナーゼ / 核外移行 / トリコスタチン / レプトマイシン

研究概要

新しいタイプの癌化学療法を目指し、細胞周期と細胞死に関わるシグナル伝達阻害剤を得るためのいくつかの新しい探索系を構築し、実際のスクリーニングを行った。その結果、SV40およびCMVプロモーター活性の促進物質としてFR901228を再発見した。FR901228は最近藤沢薬品によってras-トランスフォーム細胞の形態正常化物質として見いだされた化合物で強力な抗腫瘍効果を有し、現在米国NCIで臨床試験が行われているがその作用機構は未知であった。そこでその作用機構を解析し、FR901228はヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)を強力に阻害することを明らかにした。また、低濃度で細胞周期のGI期進行を阻害する抗腫瘍抗生物質レプトマイシンの分子作用機構を解析した。すでに分裂酵母の遺伝子学的解析から、その標的分子は機能不明の必須遺伝子産物CRM1であることを示していたが、さらに今回CRM1の機能を分子レベルで解明するため、CRM1ヒトホモログをクローン化し、その機能を解析し次の結果を得た。(1)CRM1は真核生物において高度に保存されヒトCRM1は酵母の変異を相補できる。(2)ヒトCRM1は全ての臓器で普遍的に発現し、細胞周期による転写制御を受ける。(3)CRM1は蛋白質の核外輸送の必須因子であり、核外輸送シグナルNESと結合する。(4)レプトマイシンはCRM1と直接結合しその核外輸送機能を特異的に阻害する。以上の結果から、ヒストン脱アセチル化および蛋白質核外輸送のプロセスが細胞周期と発癌に密接に関与するとともにその阻害剤が有効な制癌剤の候補となりうることが示された。

研究成果

• [文献書誌] M.Yoshida et al.: "Biochemical differences between staurosporine-induced apoptosis and premature mitosis" Experimental Cell Research. 232. 225-239 (1997)
• [文献書誌] N.Kudo et al.: "Molecular cloning and cell cycle-dependent expression of mammalian CRM1,a protein involued in nuclear export of proteins" Journal of Biological Chemistry. 272. 29742-29751 (1997)
• [文献書誌] M.Fornerod et al.: "CRM1 is an export receptor for leucine-rich nuclear export signals" Cell. 90. 1051-1060 (1997)
• [文献書誌] M.Fukuda et al.: "CRM1 is responsible for intracellular transport mediated by the nuclear export signal" Nature. 390. 308-311 (1997)
• [文献書誌] H.J.Kwon et al.: "Suppression of morphological transformation by radicicol is accompanied by ennanced geisolin expression" Oncogene. 15. 2625-2631 (1997)
• [文献書誌] K.Kasahara et al.: "Identification of preussin as a selective inhibitor for cell grocoth of the fission yeast ts mutants defective in cdcz-regnlatory genes." Journal of Antibiotics. 50. 267-269 (1997)