機能性RNAと治療デザイン

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14035253
• 研究機関: 埼玉県立がんセンター
• 研究代表者: 神津 知子 埼玉県立がんセンター, 研究室, 主任研究員 (60161874)
• 研究分担者: 石川 冬木 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (30184493)
• キーワード: 核酸 / 癌 / 発現抑制 / 発生・分化 / バイオテクノロジー

研究概要

二重鎖RNAによるRNA干渉(RNAi)が線虫で発見されて以来、小さい機能性RNA(miRNA)による遺伝子発現調節機構が普遍的に存在することが明らかになった。哺乳動物細胞においても、二重鎖RNA小断片(siRNA)を直接細胞に導入することによって、標的特異的にmRNA分解を起こることから、siRNAは特異的な遺伝子ノックダウンの強力な武器となる。本研究では、RNAiをがん治療に応用する目的で、白血病融合遺伝子mRNAの融合部位を標的としたsiRNAをデザインし、その有効性を検討した。その結果、siRNA導入により融合遺伝子発現をRNAレベルおよび蛋白質レベルで20%以下に抑えた。正常遺伝子の発現にはほとんど影響がなかった。従って、siRNAは白血病治療法として有望であると考えられる。また、がん遺伝子産物に特異的に結合するRNAアプタマーを取得し診断治療に応用する目的で、その準備段階として、白血病融合蛋白質、変異型RAS蛋白質のリコンビナント蛋白質作製系を確立した。一方、テロメレースの基質であるテロメアの機能変化は、細胞周期にわたって大きく変化することから、テロメレースが細胞周期においてどのようにテロメアに作用するかを明らかにする必要がある。カエル卵抽出液は、試験管内で細胞周期を再現できる点で本研究に適したものである。本年度は、テロメアを構成すると思われる既知の蛋白質をコードするカエル遺伝子の網羅的単離を試み、二本鎖テロメアDNA結合蛋白質TRF1とTRF2、一本鎖テロメアDNA結合蛋白質Pot1、テロメア構成蛋白質Rap1、修復酵素Mre11,Nbs1およびKu70とKu80のそれぞれのカエル遺伝子をクローニングした。次に、特にTRF1のテロメア局在を間期卵抽出液とM期卵抽出液を用いて比較検討したところ、TRF1は間期卵抽出液において特異的にテロメアより解離する可能性が示された。このことは、TRF1によるDNA複製の制御を示唆する。

研究成果

• [文献書誌] Yago, M., R.Ohki, S.Hatakeyama, T.Fujita, F.Ishikawa.: "Variant forms of upstream stimulatory factors (USFs) control the promoter activity of hTERT, the human gene encoding the catalytic subunit of telomerase"FEBS Letters. 520. 40-46 (2002)
• [文献書誌] Kim, M., X.Yuan, S.Okumura, F.Ishikawa: "Successful inactivation of endogenous Oct-3/4 and c-mos genes in mouse preimplantation embryos and oocytes using short interfering RNAs"Biochem Biophys Res Commun.. 296. 1372-1377 (2002)
• [文献書誌] Saito, M., F.Ishikawa: "The mCpG-binding domain of human MBD3 does not bind to mCpG but interacts with NuRD/Mi2 components HDAC1 and MTA2"J. Biol. Chem.. 277. 35434-35439 (2002)
• [文献書誌] Hoque, Md.T., F.Ishikawa: "Cohesin defects lead to premature sister chromatid separation, kinetochore dysfunction and spindle-assembly checkpoint activation"J. Biol. Chem.. 277. 42306-42314 (2002)
• [文献書誌] Sakai, H., T.Urano, K.Ookata, M.-H.Kim, Y.Hirai, M.Saito, Y.Nojima, F.Ishikawa: "MBD3 and HDAC1, two components of the NuRD complex, are localized at Aurora-A-positive centrosomes in M phase"J. Biol. Chem.. 277. 48714-48723 (2003)
• [文献書誌] Miyoshi, T., M.Sadaie, J.Kanoh, F.Ishikawa: "Telomeric DNA ends are essential for the localization of Ku at telomeres in fission yeast"J. Biol. Chem.. 278. 1924-1931 (2003)