| 研究課題/領域番号 |
15K19015
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| 研究機関 | 愛知県がんセンター(研究所) |
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研究代表者 |
佐藤 龍洋 愛知県がんセンター(研究所), 分子腫瘍学部, 主任研究員 (70547893)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | Rheb / mTOR |
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| 研究実績の概要 |
Rhebに結合する新規タンパク質SmgGDSについて、その結合様式を検討した結果、SmgGDSはRhebの不活性化型変異体に強く結合することがわかった。さらに、RhebのC末端をけずった変異体を作成し、C末端脂質修飾の重要性を検討したところ、SmgGDSとの結合にRhebの脂質修飾が必要であることがわかった。Rhebに修飾された脂質はRhebの細胞内局在の決定に重要な働きをすることがわかっている。そこでSmgGDSがRhebの局在を制御する可能性について検討した。まずはじめにRhebの細胞内局在を検討したところ、これまでに知られているリソソーム膜、ゴルジ体膜への局在以外に、細胞質全体に存在することを新しく見出した。また、SmgGDSの発現をノックダウン法により阻害すると、Rhebの細胞内局在が減少し、細胞内膜局在が増大することがわかった。これらの結果から、SmgGDSはRhebの局在制御に関与すると推測できた。RhebはmTORを直接活性化するため、SmgGDSはRhebを介してmTORの活性化制御に関与する可能性が考えられた。
次に、がん細胞で見られるmTOR遺伝子変異について検討したところ、子宮体がん細胞で見られる複数の遺伝子変異がmTOR活性を上昇させることがわかった。これらの変異部位はさまざまであり、いくつかは新規の変異であった。また、そのほとんどの変異体は既存のmTOR阻害剤ラパマイシンに感受性であることが新しくわかった。遺伝子変異によるmTOR異常活性化は細胞がん化に関与する可能性が考えられ、今後のさらなる解析が必要である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、SmgGDSとRhebの結合様式について詳細に検討し、これを明らかにすることができた。SmgGDSがRhebの不活性型に結合すること、また結合にRhebの脂質修飾が必要であるなどの結果は、今後の機能解析において重要な知見となる可能性が高い。また、Rhebの細胞内局在について、細胞質にも存在するという新たな結果が得られた。SmgGDSは細胞質に主に局在するため、Rhebが細胞質に存在することはRheb-SmgGDSが結合するという本研究結果と一致する。さらに、SmgGDSをノックダウンしたところ、Rhebの細胞内局在が変化するデータを得つつあり、これはSmgGDSがmTORシグナル伝達経路の活性を調節する可能性を支持する重要なデータである。子宮体がん細胞のmTOR遺伝子変異解析では、mTOR活性を上昇させる複数の遺伝子変異を同定した。また、これらの新規変異体はmTOR阻害剤ラパマイシンに感受性である知見も得られている。これらのことから、研究は順調に進行していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
SmgGDSとRhebの結合がRhebの細胞内局在に影響を及ぼすかさらに検討を続ける。さらに、Rheb-mTORシグナル伝達経路の活性化・不活性化にSmgGDSが関与するか明らかにする。関与する場合には、それが細胞の増殖、がん化等の細胞機能に及ぼす影響について検討を行う。 mTOR遺伝子変異の影響については、引き続き子宮体がん・腎臓がんで起きる変異体を解析し、mTOR活性に及ぼす影響を調べる。活性に影響を与える変異体について、それがmTOR複合体1, 2両方の活性に影響するか等の詳細な解析をインビトロアッセイにより検証する。また、mTORの立体構造解析結果と照らし合わせ、遺伝子変異により活性に影響を与える可能性のある領域について検討する。
mTORの新規基質についてはリン酸化部位の同定を行う。また、その意義について培養細胞を用いて解析し、これらの研究結果を論文にまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
移動先研究室での試薬が充実していたため、初年度に使用を控えた費用が残っている。また、次年度に行う多様な解析に多くの費用がかかると考え、次年度に一部を残した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
これまでに得られた知見をまとめ、さらにシグナル伝達制御機構の解析とその意義について解析をすすめる。これまで以上にさまざまな試薬、抗体、測定キット等が必要であり、これらを購入する費用に充てる。
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