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2020 年度 実施状況報告書

ポリアミンによるプリンヌクレオチド合成経路促進機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07012
研究機関国際医療福祉大学

研究代表者

西村 和洋  国際医療福祉大学, 薬学部, 教授 (60302569)

研究分担者 内田 雅士  千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (90824574)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードプリンヌクレオチド / Paics / 遺伝子ノックダウン / イノシン一リン酸
研究実績の概要

(1)マウス乳がん由来FM3A細胞をポリアミン生合成阻害剤存在下で培養すると細胞増殖阻害と共にイノシン一リン酸(IMP)が減少することをメタボロームによる網羅解析で得ていた。そこで、HPLCを用いてIMPの正確な定量分析を行った。その結果、HPLCによる分析においてもIMPが有意に減少することを明らかにした。続いて、マウス繊維芽細胞株であるNIH3T3細胞をポリアミン生合成阻害剤存在下で培養したところ、プリンヌクレオチド合成酵素のPaics遺伝子の発現量はmRNAレベルは変化せずに蛋白質量が低下することをqRT-PCRおよびWestern blottingにて確認した。
(2)上記の結果を受けて、NIH3T3細胞に対してshRNA発現ベクターを用いた遺伝子ノックダウンを行い、細胞増殖への影響を調べた。その結果、コントロールと比べて、Paics遺伝子のノックダウンにより細胞増殖は強く阻害されたため、NIH3T3細胞でのプリンヌクレオチド生合成経路は細胞増殖に重要であることが明らかになった。
(3)続いて、NIH3T3細胞に対してポリアミン生合成阻害剤処理もしくはPaics遺伝子ノックダウンを行い、IMPの添加が細胞増殖へ与える影響を検討した。IMPの添加はポリアミン生合成阻害による細胞増殖阻害からの回復に影響を与えなかった。また、Paics遺伝子ノックダウンを行ったNIH3T3細胞に対しても細胞増殖の回復は見られなかった。

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

FM3A細胞とNIH3T3細胞において、ポリアミン生合成阻害がPaics遺伝子の発現量低下を示すことを明らかにすることができた。しかしながら、IMPによる細胞増殖阻害からの回復は見出すことができなかった。

今後の研究の推進方策

FM3A細胞とNIH3T3細胞という異なる細胞株において、ポリアミン生合成阻害によりPaics遺伝子の発現が抑制されるという共通した現象が確認できた。そのため、FM3A細胞で見られたIMPの減少が、NIH3T3細胞でも見られるのかを定量分析する。Paics遺伝子をノックダウンしたNIH3T3細胞の細胞増殖は阻害されるため、IMP添加による細胞増殖回復実験を行ったが、回復が見られなかった。その原因として、IMPが細胞内へ取り込まれないことが予想された。そこで、細胞への取り込みが可能と考えられるヒポキサンチンの添加による回復実験を進める。ヒポキサンチンは細胞内に取り込まれた後、サルベージ経路によりIMPを産生することができる。以上のことから、ポリアミンによるプリンヌクレオチド代謝制御の解析には、de novo経路だけではなくサルベージ経路の関与も視野に入れて解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

年度末までに物品購入の見積額と実際の購入額の差額が出たため、少額の次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 定量分析に基づいた細胞内ポリアミン分布の解析2021

    • 著者名/発表者名
      村上輝己、吉野哲彦、五十嵐一衛、戸井田敏彦、西村和洋
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Klf4遺伝子のポリアミンによる翻訳制御機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      西村和洋、岡本萌実、澁江梨奈、戸井田敏彦、五十嵐一衛
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [備考]

    • URL

      https://otawara.iuhw.ac.jp/staff/yakugaku/8783.html

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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