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2013 年度 実績報告書

新規エストロゲン受容体活性制御分子の生体機能解明と創薬研究

研究課題

研究課題/領域番号 25293079
研究種目

基盤研究(B)

研究機関徳島大学

研究代表者

片桐 豊雅  徳島大学, 疾患プロテオゲノム研究センター, 教授 (60291895)

研究分担者 水口 賢司  独立行政法人医薬基盤研究所, 創薬基盤研究部, プロジェクトリーダー (50450896)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード癌 / ゲノム / 蛋白質 / ホルモン
研究概要

網羅的発現解析を通じて、乳癌に高頻度に発現亢進を認める新規のER活性化制御分子ERAP1は、エストロゲン(E2)依存性乳癌においてERAP1がER活性抑制因子PHB2との結合を介してERの恒常的活性化に重要な役割を担うことがこれまでに明らかとなっている。今回、ERAP1タンパク質のE2依存性乳癌細胞での役割、特に、PHB2の制御メカニズムと新たな結合タンパク質の同定によるその新規機能を解明し、発癌・進展に寄与する分子機構の確立と新規ERAP1標的治療薬の開発を目指した。
本年度は、ERAP1とPHB2の結合阻害によるPHB2のセリン・スレオニン残基のリン酸化の回復という結果に基づき、ERAP1の脱リン酸化機能に着目した。第一に、セリン/スレオニンプロテインホスファターゼファミリー蛋白質とERAP1の結合を調べたところ、ホスファターゼ(PP)の1つとの結合を確認した。さらに、分担研究者の水口博士によるバイオインフォマッティクス解析により、 ERAP1にホスファターゼ結合モチーフ配列の存在が予測された。これに基づき、その予測配列を欠損したERAP1発現ベクターを作製してPPとの結合を調べたところ、その結合の阻害が認められ、ERAP1はホスファターゼ結合モチーフを介してPPと結合し、ホスファターゼの制御サブユニットとして機能する可能性が示唆された。さらに、新規ERAP1結合タンパク質を同定するために、NIH3T3細胞を用いたERAP1安定発現細胞株の樹立を試みて、いくつかの安定発現細胞株を樹立した。
次に、PHB2アミノ酸配列より、PHB2をリン酸化する候補セリン/スレオニンキナーゼとしてPKC,カルモジュリンキナーゼ、PKAに着目し、それらの乳がん細胞株における発現を調べた。その結果、PKC, PKAにて高い発現が認められ、これらを候補として以後の解析に進めた。
本年度から、ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針に基づいてインフォームドコンセント取得済みの乳癌臨床検体の60例の収集を行った。

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

ERAP1と複合体を形成するセリン/スレオニンプロテインホスファターゼファミリー蛋白質PPを同定した。その結果、ERAP1はホスファターゼ結合モチーフを介してPPと結合し、ホスファターゼの制御サブユニットとして機能する可能性が示唆された。さらに、がん細胞にて高い発現が認められるPKC, PKAPHB2をリン酸化する候補セリン/スレオニンキナーゼとして同定した。また、計画通り、ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針に基づいてインフォームドコンセント取得済みの乳癌臨床検体の60例を収集した。以上のことから、本年度は当初の計画以上に進展したと考える。

今後の研究の推進方策

今年度に同定したセリン/スレオニンプロテインホスファターゼファミリー蛋白質PPについて、PHB2のリン酸化に対する関与および抗腫瘍効果との関連を進める一方、今回樹立したERAP1安定発現細胞株を用いた新規結合タンパク質の同定を進めることで、ERAP1のセリン/スレオニンプロテインホスファターゼの制御サブユニットとしての機能の解明に加えて、新規結合タンパク質のリン酸化制御を解明する予定である。さらに、新規結合タンパク質とERAP1の結合阻害による抗腫瘍効果の検討も進める予定である。

次年度の研究費の使用計画

実験が計画以上に順調に進んだため、申請当初計上していた消耗品を購入しなったことから残金が生じたため。
申請当初、次年度に計画してた実験に加えて、さらにERAP1結合タンパク質の網羅的なスクリーニングおよび同手されたタンパク質との結合阻害実験を行うために必要な消耗品の購入に充てる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Involvement of B3GALNT2 overexpression in the cell growth of breast cancer.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuo T, Komatsu M, Yoshimaru T, Kiyotani K, Miyoshi Y, Sasa M, Katagiri T.
    • 雑誌名

      International Journal of Oncology

      巻: 44 ページ: 427-434

    • DOI

      10.3892/ijo.2013.2187.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeting BIG3-PHB2 interaction to overcome tamoxifen resistance in breast cancer cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshimaru T, Komatsu M, Matsuo T, Chen YA, Murakami Y, Mizuguchi K, Mizohata E, Inoue T, Akiyama M, Miyoshi Y, Sasa M, Nakamura Y, Katagiri T
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 4 ページ: 2443-2456

    • DOI

      10.1038/ncomms3443.

    • 査読あり
  • [学会発表] New insight into therapeutic strategies for acquired endocrine resistant breast cancer2013

    • 著者名/発表者名
      片桐豊雅
    • 学会等名
      第72回 日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県
    • 年月日
      20131003-20131005
    • 招待講演
  • [学会発表] エストロゲン受容体活性化制御分子ERAP1と腫瘍抑制因子REAの相互作用を標的とした内分泌療法耐性乳癌の治療法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      吉丸 哲郎, 小松 正人, 松尾 泰佑, 三好 康雄, 笹 三徳, 中村 祐輔, 片桐 豊雅
    • 学会等名
      第72回 日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県
    • 年月日
      20131003-20131005
  • [学会発表] ERα活性化制御分子ERAP1を標的とした内分泌療法耐性乳癌の治療戦略2013

    • 著者名/発表者名
      吉丸 哲郎, 小松 正人, 松尾 泰佑, 片桐 豊雅
    • 学会等名
      第17回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 発表場所
      国立京都国際会館、京都府
    • 年月日
      20130612-20130614
  • [学会発表] Overcoming Endocrine Resistance in Breast Cancer by Reactivation of Tumor Suppressor Protein,2013

    • 著者名/発表者名
      片桐豊雅
    • 学会等名
      2013 SNUCRI & SNUCH CANCER SYMPOSIUM
    • 発表場所
      Phoenixisland, JEJU, Korea
    • 年月日
      20130502-20130504
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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