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2019 年度 実施状況報告書

受容体型チロシンキナーゼによる細胞分裂制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07055
研究機関京都薬科大学

研究代表者

中山 祐治  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (10280918)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードチロシンキナーゼ / 細胞分裂 / EphA2
研究実績の概要

研究実施計画に従い、以下の実績を得た。
(計画1)EphA2のキナーゼ活性がEphA2による細胞分裂制御に関与するのか、キナーゼ活性不活化変異体を作成し検討した。EphA2遺伝子のAsp739を部位特異的変異導入によりAsnに変異させ、ウイルスベクターに組み替えて目的の変異をDNA配列解析により確認した。レンチウイルスにより遺伝子をHeLa S3細胞に導入し、ピューロマイシンによりキナーゼ活性不活化変異体を誘導発現する細胞を樹立した。オープンリーディングフレーム外の配列を標的としたsiRNAを用いて内在性EphA2をノックダウンすると、これまで観察していた細胞分裂遅延が観察されたが、キナーゼ活性不活化変異体を発現させると、内在性EphA2のノックダウンによる細胞分裂遅延が解除された。これらの結果は、EphA2による細胞分裂制御に、EphA2のキナーゼ活性は必要ではないことを示している。また、リン酸化したEphA2の細胞内局在を調べるため、Ephexin4の遺伝子導入により、Ephexin4の細胞内局在を調べた結果、細胞膜への局在が観察された。
(計画2)EphA2の細胞質分裂への関与を調べるためには、細胞質分裂の失敗により形成する多核細胞を正しく評価しなければならない。まずは、βカテニンの免疫染色や細胞膜脂質の色素染色により、細胞形態を詳細に調べる方法を検討した。その結果、βカテニンの染色により細胞形態が正確に識別され、多核細胞の形成を評価できることがわかった。
(計画3)CDK1阻害剤であるRO-3306を用い、IGF1R、ALKチロシンキナーゼの阻害剤が細胞分裂に与える影響を調べた結果、細胞分裂遅延が観察された。
(計画4)チロシンキナーゼ活性化型変異体としてv-Srcを用い、足場非依存増殖への寄与を調べた結果、v-Srcの発現によりコロニーの形成が観察された。

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

2019年度、計画1について、キナーゼ活性の寄与について既に結果が得られ、また、局在解析については、Ephexin4の全長を用いることで膜局在を示す結果を得ており、初年度の目標が達成できている。計画2については、評価方法の検討が終了したため、これを用いて解析すれば結論に達する。計画3では、阻害剤を用いた検討が終了しており、ノックダウンにより確認する。計画4では、v-Srcを用い期待通りの結果が得られている。以上より、概ね順調と判断した。

今後の研究の推進方策

2019年度の結果を受け、次のように進めていく。
(計画1)キナーゼ活性不活化変異体については、さらにLys646Met変異体を用いて解析する。得られた変異体については、DNA配列解析に加えて、in vitroキナーゼアッセイなどにより機能的に変異導入を確認する。リン酸化EphA2の局在については、HAタグあるいはEGFPを融合したEphexin4、あるいはEphexin4の一部を用い検討する。また、CDK1、EMK/ERK、RSKの阻害剤を用い、Ser897リン酸化への依存性を調べる。
(計画2)構築した方法に基づき、細胞質分裂に対する影響を調べる。内在性のEphA2のノックダウンによる影響を調べたのち、野生型、および、キナーゼ活性不活化変異体でレスキュー可能か調べる。
(計画3)ノックダウンにより細胞分裂への影響を調べる。
(計画4)v-Srcの細胞分裂異常を介した癌化機構として、足場非依存増殖への影響を引き続き調べる。また、tetraploid checkpoint に対する抑制効果を報告しているが、その経路の中心的なキナーゼであるLATS2への影響を調べ、癌化におけるv-Srcの役割をさらに詳細に調べる。

次年度使用額が生じた理由

ほぼ予定通り使用したが、すでに保有している抗体や試薬などに置き換えられるものもあったため、全てを使用するに至らなかった。次年度も同様に計画通り使用していく。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Targeting Insulin-Like Growth Factor 1 Receptor Delays M-Phase Progression and Synergizes with Aurora B Inhibition to Suppress Cell Proliferation2020

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Akane、Ikeda Yuki、Ikeuchi Masayoshi、Yuki Ryuzaburo、Saito Youhei、Nakayama Yuji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 1058~1058

    • DOI

      10.3390/ijms21031058

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] EphA2 phosphorylation at Ser897 by the Cdk1/MEK/ ERK/RSK pathway regulates M‐phase progression via maintenance of cortical rigidity2019

    • 著者名/発表者名
      Kaibori Yuichiro、Saito Youhei、Nakayama Yuji
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 ページ: 5334~5349

    • DOI

      10.1096/fj.201801519RR

    • 査読あり
  • [学会発表] Role of ALK tyrosine kinase in regulating cell division2019

    • 著者名/発表者名
      Sirajam Munira, Natsumi Ueta, Youhei Saito, Yuji Nakayama
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] v-Src発現細胞のLATSノックダウンによるブレブ形成の亢進2019

    • 著者名/発表者名
      池内正剛,齊藤洋平,本田拓也,山口直人,中山祐治
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 受容体型チロシンキナーゼEphA2のノックダウンによる細胞分裂遅延2019

    • 著者名/発表者名
      片山桐子,海堀祐一郎, 小川実香, 田中優佳,齊藤洋平,中山祐治
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] IGF1R阻害により引き起こされる細胞分裂異常2019

    • 著者名/発表者名
      山岸あかね,齊藤洋平,中山祐治
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 受容体型チロシンキナーゼEphA2によるキナーゼ活性に依存しない細胞分裂制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      海堀祐一郎,片山桐子,田中優佳,小川実香,齊藤洋平,中山祐治
    • 学会等名
      第92回 日本生化学会大会
  • [学会発表] The mechanism of regulation of cell division by receptor-type tyrosine kinases2019

    • 著者名/発表者名
      Sirajam Munira, Natsumi Ueta, Youhei Saito,Yuji Nakayama
    • 学会等名
      第92回 日本生化学会大会
  • [学会発表] v-Srcは,がん抑制遺伝子LATS2の発現量を増加させる2019

    • 著者名/発表者名
      池内正剛,本田拓也,齊藤洋平,山口直人,中山祐治
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] IGF1Rによる細胞分裂制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      山岸あかね,齊藤洋平,中山祐治
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] EphA2ノックダウンによる分裂期表現型のタイムラプス解析2019

    • 著者名/発表者名
      片山桐子,海堀祐一郎,田中優佳,小川実香,齊藤洋平,中山祐治
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] v-Src発現による浸潤能促進と染色体異常2019

    • 著者名/発表者名
      黒崎楓夏,池内正剛,抱恵子,本田拓也,齊藤洋平,山口直人, 中山祐治
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] RhoGEF Ephexin4の細胞分裂期における局在2019

    • 著者名/発表者名
      小川実香, 海堀祐一郎, 片山桐子,田中優佳,齊藤洋平,中山祐治
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [備考] 京都薬科大学 生化学分野

    • URL

      http://labo.kyoto-phu.ac.jp/seika/saito/homu.html

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公開日: 2021-01-27  

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