多重プロモーターと選択的スプライシングによるエストロゲン受容体発現調節機構の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460319
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 石井 寛高 日本医科大学, 医学部, 講師 (20445810)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: エストロゲン / エストロゲン受容体 / 多重プロモーター / 選択的スプライシング / 生殖生理学 / 神経内分泌学 / 恒常的転写活性化 / ホルモン感受性腫瘍

研究実績の概要

エストロゲン受容体α型（estrogen receptor α, ERα）遺伝子構造の再解析から遺伝子のイントロン領域に従来のコーディングエクソンとは異なる選択的中間・終末エクソンが多数存在し、それら新規エクソンを用いることでC末端のリガンド結合領域を欠いた選択席スプライス変異体が生じることが判明した。それら変異体の機能解析を行ったところC末端欠損型受容体の一部はリガンドに依存せずエストロゲン応答配列を含むプロモーターに対して恒常的に転写活性化能を示した。この恒常的転写活性化能はエストロゲン受容体阻害剤に対し、不感受性を示すことから、エストロゲン感受性腫瘍の悪性化・エストロゲン感受性化やエストロゲン受容体阻害剤に対する耐性獲得に関わることが示唆された。そのため、C末端欠損型エストロゲン受容体の恒常的活性化の分子機構を解明すべく、ERα遺伝子にストップコドンを導入し、人為的にC末端領域を欠損させたERα変異体を作成し、それら変異体の機能解析を行った。エストロゲン受容体のリガンド結合領域は特徴的なヘリックス構造を持ち、11個のヘリックス（helices 1, 2-12）で構成される。人為的に作成したC末端欠損型ERα変異体のうちC末端からhelix 5以降が欠損するものは恒常的転写活性化能を示し、helix 5を含むものは転写活性化能を保持しなかった。さらに、コアクチベーターであるp300導入実験より、helix 5を欠くC末端欠損型ERα変異体は活性化状態にあり、helix 5を含む変異体は不活性状態にあることが判明した。これらから、C末端欠損型ERα変異体の恒常的活性化にはC末端からhelix 5の欠損が必要であり、helix 5が欠けることによる抑制状態の解除が恒常的転写活性化能の獲得機構であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Establishment of an in vitro cell line experimental system for the study of inhalational anesthetic mechanisms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagamoto S, Iijima N, Ishii H, Takumi K, Higo S, Aikawa S, Anzai M, Matsuo I, Nakagawa S, Takashima N, Shigeyoshi Y, Sakamoto A, Ozawa H.
  • 雑誌名: Neuroscience letter 巻: 620 ページ: 163-168
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2016.04.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human C-terminally truncated ERα variants resulting from the use of alternative exons in the ligand-binding domain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hattori Y, Ishii H, Munetomo A, Watanabe H, Morita A, Sakuma Y, Ozawa H.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Endocrinology 巻: 425 ページ: 111-122
  • DOI: 10.1016/j.mce.2016.01.026.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of sevoflurane effects on Per2 expression using ex vivo bioluminescence imaging of the suprachiasmatic nucleus in transgenic rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuo I, Iijima N, Takumi K, Higo S, Aikawa S, Anzai M, Ishii H, Sakamoto A, Ozawa H.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.neures.2015.11.010.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Puerperal and parental experiences alter rat preferences for pup odors via changes in the oxytocin system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Munetomo A, Ishii H, Miyamoto T, Sakuma Y, Kondo Y.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 62 ページ: 17-27
  • DOI: 10.1262/jrd.2015-046.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of the fundamental properties of the N-terminal truncation (Δ exon 1) variant of estrogen receptor α in the rat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori Y, Ishii H, Morita A, Sakuma Y, Ozawa H.
  • 雑誌名: Gene 巻: 571 ページ: 117-125
  • DOI: 10.1016/j.gene.2015.06.086.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] C末端欠損型エストロゲン受容体α変異体の恒常的活性化機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部裕次郎、石井寛高、渡部寛、森田明夫、小澤一史
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] 変形性膝関節症の滑膜ステロイド受容体発現量はBMIと逆相関する (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡部寛、石井寛高、高橋謙治、高井信朗、小澤一史
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] 表面電荷の違いによるリポソームの細胞内動態の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 友利裕二、飯島典生、日沼州司、天野千絵、石井寛高、託見健、高井信朗、小澤一史
  • 学会等名: 第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [学会発表] ラットエストロゲン受容体α遺伝子のΔexon 1変異体の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部裕次郎、石井寛高、森田明夫、小澤一史
  • 学会等名: 第24回日本神経内分泌学会・第23回日本行動神経内分泌学会合同学術集会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-18 – 2015-09-19
• [学会発表] C末端欠損型エストロゲン受容体α変異体の恒常的活性化機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井寛高、服部裕次郎、渡部寛、小澤一史
  • 学会等名: 第24回日本神経内分泌学会・第23回日本行動神経内分泌学会合同学術集会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-18 – 2015-09-19
• [学会発表] 株化細胞を用いたin vitro吸入麻酔薬作用解析実験系の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永本盛嗣、飯島典生、相川優子、石井寛高、肥後心平、託見健、安齋めぐみ、坂本篤裕、小澤一史
  • 学会等名: 第24回日本神経内分泌学会・第23回日本行動神経内分泌学会合同学術集会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-18 – 2015-09-19
• [備考] 日本医科大学大学院医学研究科解剖学・神経生物学分野ホームページ
  • URL: http://www.nms.ac.jp/nms/kaibou2/