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細胞競合とは、異なる性質を持った同種の細胞が生存を争う現象である。例えば、発がん初期段階において、細胞競合によりがん変異細胞が正常細胞に排除されることが示されている。この現象は生体が持つ重要ながん抑制機構の一つであると考えられる。そのためこの分子機構の解明は、がん生物学の発展に貢献するのみならず、革新的ながん治療薬の開発に繋がるなど医学応用の観点からも重要な課題である。しかし、細胞競合制御機構の全貌は未解明である。本研究は、細胞極性制御因子Scribbleを欠損したがん変異細胞が細胞競合により排除される系を用いてその制御機構を解明することを目的とした。
昨年度までに、Scribbleを欠損したがん変異細胞が線維芽細胞増殖因子FGF21を分泌して細胞競合を誘導することを解明した。ASK1-p38経路を介して分泌されたFGF21は、周囲の正常細胞を誘引することで、Scribble欠損細胞が物理的に圧迫され排除されるという液性因子を介した新たな細胞競合機構を提唱し、論文を発表した。今年度は、Scribbleの欠損によるFGF21の発現誘導機構を解析した。その結果、Scribbleの欠損により産生が亢進する一酸化窒素NOがFGF21の発現誘導を担うことを見出した。先行報告より、ASK1はNOによりS-ニトロシル化という翻訳後修飾を受けて活性化することが知られている。したがって、ASK1のS-ニトロシル化が細胞競合誘導因子FGF21の分泌を介して細胞競合を誘導するというモデルを立てるに至った。
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