新規の転写伸長制御因子Med26を標的とした腫瘍治療シーズ開発基盤の確立

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19578
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 高橋 秀尚 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30423544)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 転写 / 転写伸長 / 腫瘍性疾患 / 創薬

研究実績の概要

これまでの解析で、メディエーター転写複合体のサブユニットMed26が、新規の転写伸長因子複合体Super elongation complex（SEC）をc-MycやHsp70などの腫瘍関連遺伝子領域にリクルートし、 Pol IIの一時停止を解除することがわかった【Takahashi H, et al. Cell 2011】【Takahashi H, et al. Nature communications 2015】【Anwar D, Takahashi H, et al. BBA-GRM 2016】。SECは転写伸長因子のELL/EAF、P-TEFbに加えMLL融合パートナー因子のAF4、AFF4、AF9やENL をサブユニットとして有す【Lin C, Takahashi H, et al. Mol Cell 2010】。SECサブユニットのELL、AF4、AFF4、AF9、ENL遺伝子では、MLL（Mixed Lineage Leukemia：混合型急性白血病）遺伝子と混合型急性白血病で高頻度に染色体転座がみられる。このように、SECはがんや白血病などの腫瘍性疾患の発症メカニズムに関与している。これまでの解析によって、Med26もSECを腫瘍関連遺伝子領域にリクルートすることで、腫瘍関連遺伝子の発現を促進し、がんや白血病の発症や増殖を促進することがわかった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究ではMed26を標的とした抗腫瘍薬の開発のために、Med26とSECとの結合を特異的に阻害する化合物を探索する系の確立を行った。酵母の転写因子GAL4のDNA結合ドメインをMed26のN末端ドメイン（NTD）と融合させたGAL4-Med26-NTDの野生型は、細胞内において強い内因性転写活性を有する。尚、Med26-NTDの61番目のR（Arg）と62番目のK（Lys）をA（Ala）に置換したGAL4-Med26-NTD（変異型）は、SECとの結合を失うと同時に、内因性の転写活性を失った。このように、GAL4-Med26-NTDはSECをプロモーター領域へとリクルートすることによって内因性の転写活性を発揮した。本研究では、Med26-NTDとSECとの結合を阻害し、Med26-NTDの内因性の転写活性を抑制する化合物の探索を行う。そのために、GAL4-Med26-NTDとGAL4結合領域-ルシフェラーゼ遺伝子を安定に発現する細胞株の作製を行った。平成29年の10月に北海道大学大学院医学研究科より横浜市立大学大学院医学研究科に異動したため、研究の進捗が少し遅れたものの、化合物スクリーニングの系は既に確立出来ており、これよりルシフェラーゼ活性を指標に、化合物のスクリーニングを行う予定である。

今後の研究の推進方策

本研究においては、GAL4-Med26-NTDによる転写活性のみを阻害する化合物を探索することが必要である。そこで、GAL4-Med26-NTDによる新生ルシフェラーゼRNAの産生のみを検出する系の確立を行っている。今後、化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

昨年の10月に北海道大学大学院医学研究院、生化学分野、医化学教室から横浜市立大学大学院医学研究科の分子細胞生物学分野に異動した。異動に伴い、研究進捗が少し遅くなってしまったために、昨年度の未使用分を今年度に使用する。

研究成果

• [国際共同研究] Stowers Institute for Medical Research(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Stowers Institute for Medical Research
• [雑誌論文] Mutations in bassoon in individuals with familial and sporadic progressive supranuclear palsy-like syndrome. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yabe I, Yaguchi H, Kato Y, Miki Y, Takahashi H, Tanikawa S, Shirai S, Takahashi I, Kimura M, Hama Y, Matsushima M, Fujioka S, Kano T, Watanabe M, Nakagawa S, Kunieda Y, Ikeda Y, Hasegawa M, Nishihara H, Ohtsuka T, Tanaka S, Tsuboi Y, Hatakeyama S, Wakabayashi K, Sasaki H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8(1) ページ: 819
  • DOI: 10.1038/s41598-018-19198-0.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sez6l2 regulates phosphorylation of ADD and neuritogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi H, Yabe I, Takahashi H, Watanabe M, Nomura T, Kano T, Matsumoto M, Nakayama KI, Watanabe M, Hatakeyama S.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 494(1-2) ページ: 234-241
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.10.047.
  • 査読あり
• [学会発表] Human Mediator subunit MED26 plays a role in 3’-end processing of replication dependent Histone mRNA through recruitment of little elongation complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidehisa Takahashi, Mio Shibata, Ichigaku Takigawa, Masashi Watanabe, Junichi Yamamoto, Yuki Yamaguchi, Joan W. Conaway, Ronald C. Conaway, Shigetsugu Hatakeyama
  • 学会等名: CSHL meeting on Mechanisms of Eukaryotic Transcription, Cold Spring Harbor Laboratory
  • 国際学会
• [学会発表] メディエーター複合体による転写終結制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋秀尚，柴田美音，瀧川一学，渡部昌，築山忠維，藤井聡，飯田緑，山本淳一，山口雄輝，Amol Ranjan，Shigeo Sato，Chieri-tomomori Sato，Joan W. Conaway，Ronald C. Conaway，畠山鎮次
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会