大腸癌細胞におけるCDX1とCDX2によるNotchシグナルの抑制機序の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18415
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 堀 一也 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (50749059)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 大腸癌 / CDX1 / CDX2 / Notchシグナル

研究実績の概要

私たちはこれまでに、ホメオボックス転写因子であるCDX1とCDX2が、Notchシグナルのエフェクター分子であるRBP-Jとタンパク質複合体を形成することを明らかにした。さらに、CDX1またはCDX2と複合体を形成するタンパク質を、ショットガン質量分析法（LC-MS/MS）により網羅的に解析したところ、CDX1またはCDX2と複合体を形成する複数のタンパク質を同定した。それらの中からNotchシグナルの制御に関与する可能性のある分子としてSirtuin1を見出した。実際に、CDX2がSirtuin1とタンパク質複合体を形成することが共免疫沈降法により確認できた。Sirtuin1は、NAD-dependent deacetylase活性をもち、Notchの転写不活性型の構成因子のひとつであることが知られている。そこで次に、Notchシグナル活性の制御におけるCDX2とSirtuin1の機能的相互作用を解析した。この目的のために、大腸癌細胞HCT116細胞において、CDX2またはSirtuin1の発現をTetシステムにより誘導させ、Notchシグナルの活性をレポーターpGa981-6で測定した。その結果、CDX2の発現を誘導させた細胞では、活性化型Notchにより誘発されたNotchシグナルの活性が顕著に抑制された。一方で、CDX2とSirtuin1を同時に発現させた細胞では、CDX2によるNotchシグナル活性の抑制が解除された。以上の解析から、CDX1とCDX2による大腸癌の癌化抑制がNotchシグナル経路の抑制を介していることや、その抑制はRBP-Jとの相互作用による可能性を示唆できた。さらに、大腸癌の癌化過程において、CDX2とSirtuin1が、Notchシグナル経路の活性制御において拮抗的に相互作用している可能性を新たに示唆できた。

研究成果

• [雑誌論文] RBPJ/CBF1 interacts with L3MBTL3/MBT1 to promote repression of Notch signaling via histone demethylase KDM1A/LSD1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu T, Park SS, Giaimo BD, Hall D, Ferrante F, Ho DM, Hori K, Anhezini L, Ertl I, Bartkuhn M, Zhang H, Milon E, Ha K, Conlon KP, Kuick R, Govindarajoo B, Zhang Y, Sun Y, Dou Y, Basrur V, Elenitoba‐Johnson KS, Nesvizhskii AI, Ceron J, Lee CY, Borggrefe T, Kovall RA, Rual JF
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 36 ページ: 3232～3249
  • DOI: 10.15252/embj.201796525
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Suppression of intestinal cancer stemness and malignant progression by homeoproteins CDX1 and CDX2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Aoki K, Hori K
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第129回例会