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2023 年度 実績報告書

葉酸代謝に関与するアルデヒド脱水素酵素のがん抑制機能の全容解明を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 20K05731
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

佐々木 雅人  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (30396527)

研究分担者 山本 一男  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (70255123)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードがん代謝 / 葉酸代謝 / de novoヌクレオチド合成
研究実績の概要

テトラヒドロ葉酸(THF)代謝は、核酸の合成やDNA・タンパク質のメチル化(エピジェネティック制御)に関与することから、抗がん剤の標的となっている。THF代謝系の酵素であるALDH1L1、およびALDH1L2発現は多くの腫瘍組織・細胞株でその発現が減弱しており、これらががん抑制遺伝子である可能性を見出したが、その詳細なメカニズムや意義については不明な点が多く残されている。これまでにALDH1L1安定発現株における解析を実施し、ALDH1L1発現によりヌクレオチド合成中間体ZMPの蓄積とSerの減弱が引き起こされることを見出した。ZMPは内因性の生理活性物質としての作用も知られており、ZMPのヌクレオシド体であるAICArの処理は、AMP依存性プロテインキナーゼの活性化や細胞周期停止を引き起こす。ALDH1L1発現細胞とコントロールの細胞を比較した場合、AICArのこれらに対する影響には差が見られなかったが、ALDH1L1発現細胞ではミトコンドリアの活性が高く維持されていることを見出し、その結果を最終年度にScientific Reportsに投稿・掲載された。加えて、ZMPがde novoのピリミジンヌクレオチド合成やsalvage経路に影響を及ぼす可能性について追求し、ALDH1L1発現がそれらに大きな影響を及ぼさず、がん治療においてde novoのピリミジンヌクレオチド合成やsalvage経路に影響を及ぼす核酸アナログ製剤が使用できる可能性を報告した。一方、ZMPと構造が類似したAMPアナログに対する感受性の違いを見出しており、現在投稿に向けて解析を継続している。
期間全体を通じて、ALDH1L2についても解析を行い、現在、ミトコンドリアにおけるALDH1L2の安定性や分解機構について、興味深い結果が得られつつあり、投稿に向け準備中である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

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 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] One-carbon metabolizing enzyme ALDH1L1 influences mitochondrial metabolism through 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide accumulation and serine depletion, contributing to tumor suppression2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Masato、Yamamoto Kazuo、Ueda Takeshi、Irokawa Hayato、Takeda Kouki、Sekine Ryoya、Itoh Fumie、Tanaka Yutaka、Kuge Shusuke、Shibata Nobuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 13486

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38142-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of expression of the 10-formyltetrahydrofolate metabolizing enzyme ALDH1L1 on pyrimidine nucleotide synthesis and the salvage pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Masato、Itoh Fumie、Shibata Nobuyuki
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 10 ページ: 241~247

    • DOI

      10.2131/fts.10.241

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アルデヒドデヒドロゲナーゼ1ファミリーメンバーL1発現HuH-7細胞におけるテトラヒドロ葉酸代謝とペントースリン酸経路の関連解析2024

    • 著者名/発表者名
      佐々木雅人、山本一男、伊藤文恵、田中大、柴田信之
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
  • [学会発表] 10-ホルミルテトラヒドロ葉酸代謝酵素の発現はミトコンドリア活性と5-アミノイミダゾール-4-カルボキサミドリボヌクレオシド感受性に影響を及ぼす/Expression of a 10-formyltetrahydorofolate-metabolizing enzyme affects mitochondrial respiration and 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside sensitivity.2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木雅人、山本一男、上田健、色川隼人、武田洸樹、関根僚也、伊藤文恵、田中大、久下周佐、柴田信之
    • 学会等名
      第50回 日本毒性学会
  • [学会発表] 肝がん細胞におけるプリンヌクレオチドアナログ感受性と10-ホルミルテトラヒドロ葉酸代謝酵素発現レベルとの相関/Relationship between purine nucleotide analogue sensitivity and 10-formyltetrahydrofolate metabolizing enzyme expression in hepatocellular carcinoma cells.2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木雅人、山本一男、上田健、色川隼人、関根僚也、武田洸樹、田中大、伊藤文恵、久下周佐、柴田信之
    • 学会等名
      フォーラム2023 衛生薬学・環境トキシコロジー

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公開日: 2024-12-25  

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