| 研究課題/領域番号 |
24240117
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| 研究機関 | 独立行政法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
荒川 博文 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (70313088)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | ゲノム不安定性 / p53 / ミトコンドリア / タンパク質分解 / 酸化ストレス / リソソーム / ミトコンドリア品質管理 / がん抑制 |
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| 研究概要 |
以下の4つの研究項目について実験を行っている。（１）MALMの解析、及び（２）MIVの解析： IP-2DICAL法を駆使して、MALM及びMIVに重要な働きを有するMieap結合タンパク質を同定する。同定されたMieap結合タンパク質は、遺伝子工学や細胞生物学及び生化学的手法を用いて、その機能解析を進める。（３）実験動物を用いたin vivo解析：Mieapによるミトコンドリア品質管理機構が、個体の発生及び出生後の生命活動にどのような役割があるかを調べるために、マウスを用いた実験を行う。Mieapノックアウトマウスを作成し解析する。MieapノックアウトマウスよりMEFを樹立して、細胞レベルでのMieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の生理的意義を明らかとする。Mieapノックアウトマウスと大腸がん・膵がん・胃がんモデルマウスとの交配を行い、大腸がん・膵がん・胃がんなどにおけるMieap制御性ミトコンドリア品質管理機構のin vivoでの役割を明らかとする。（４）臨床がん組織における解析：がん臨床検体の収集と解析を行う。大腸がん・膵がん・胃がんなど、様々ながん種に関して、国立がん研究センター中央病院や共同研究施設で治療を受けたがん患者の余剰検体から、それぞれのがん種について50例程度の臨床検体を選定し、ゲノムDNAを抽出し、Mieap及びBNIP3のプロモーターに関してメチル化PCRにてメチル化の有無を、p53に関しては直接シークエンス法にて変異の有無を調べ、p53/Mieap/BNIP3経路の臨床がん組織における異常を解析する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
（１）MALMの解析： Mieap結合タンパク質として、ミトコンドリア外膜タンパク質であるBNIP3・NIX及び14-3-3gammaを同定した。BNIP3・NIXはミトコンドリア二重膜におけるporeを誘導することで、MALMの誘導に極めて重要な役割を果たしていることが示唆された。14-3-3gammaは、Mieapと結合してミトコンドリア内へ移動し、酸化修飾タンパク質の分解・除去に重要な働きを有している可能性が示唆された。（２）MIVの解析： UVRAGは、Mieap-αと特異的に結合して、エンドサイトーシスを介してMIVの形成に重要な役割を果たしている事が示唆された。（３）実験動物を用いたin vivo解析：Mieapノックアウトマウスより樹立したMEFを用いた実験から、Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構は、低酸素ストレスによって活性化されるマウスからヒトまで保存された本質的な細胞機能であることが明らかとなった。大腸がんモデルマウスとの交配実験より、Mieapは大腸がんの発生・進展に抑制的な役割を有している事が明らかとなった。（４）臨床がん組織における解析：大腸がん及び膵がん患者検体において、Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構は70~80％以上の症例において、不活性化されている事が明らかとなった。当初の予定より大幅な進展が達成できたと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、以下（１）～（４）の研究項目を推進する。
（１）MALMの解析： MALMに重要な働きを有するMieap結合タンパク質を同定する。同定されたMieap結合タンパク質は、遺伝子工学や細胞生物学及び生化学的手法を用いて、その機能解析を進める。BNIP3、NIX、14－3－3gammaのMALM誘導における役割の詳細を明らかとする。（２）MIVの解析：同様に、IP-2DICALを用いたMIV形成に重要な働きを有するMieap結合タンパク質を同定していく。UVRAGのMIV形成における役割の詳細を明らかとする。（３）実験動物を用いたin vivo解析：大腸がんモデルマウスにおけるMieapの腫瘍抑制作用のメカニズムを明らかとする。そのために、腫瘍の転移の有無や、腫瘍の浸潤能について、免疫組織学的解析を含めて、詳細に調べていく。胃がんマウス・膵がんマウスとMieapノックアウトマウスの交配実験を進め、それらがん種におけるin vivoでのMieapの役割を明らかとしていく。（４）臨床がん組織における解析：胃がん・食道がん・乳がんなどについて、それぞれの癌腫50例程度の臨床検体を選定し、ゲノムDNAを抽出し、Mieap及びBNIP3のプロモーターに関してメチル化PCRにてメチル化の有無を、p53に関しては直接シークエンス法にて変異の有無を調べ、p53/Mieap/BNIP3経路の臨床がん組織における異常を解析する。特異抗体を用いた免疫組織学的解析を進める。
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