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2014 年度 実施状況報告書

エピジェネティクス調節を介した新規レチノイン酸作用機構の解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 26460079
研究機関星薬科大学

研究代表者

高橋 典子  星薬科大学, 薬学部, 教授 (50277696)

研究分担者 今井 正彦  星薬科大学, 薬学部, 助教 (40507670)
高橋 勝彦  星薬科大学, 薬学部, 准教授 (80307066)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードレチノイン酸 / レチノイル化 / タンパク質修飾 / シグナル伝達 / プロテインキナーゼA / 遺伝子発現調節
研究実績の概要

生命の維持に重要な作用を示すレチノイン酸 (RA) は、ヒト前骨髄性白血病細胞 (HL60細胞) に対し強力な細胞分化誘導能を持つことから、現在急性前骨髄球性白血病患者の治療に使われている。本研究ではRA作用の核内受容体とは別の作用機構として、cAMP依存性リン酸化酵素 (PKA) 等のシグナル分子 および ヒストン等の核内タンパク質へのレチノイル化反応 (RAによる翻訳後タンパク質修飾) があることを証明し、RAのエピジェネティクス制御作用という新しい概念を提唱することにある。本年度は、cAMP-PKAと同様に、ホルモン等の細胞外シグナルの増幅、分配、応答に関わる細胞内新規レチノイル化シグナル分子を検出・同定する、核内レチノイル化PKAによる核内タンパク質のリン酸化を調べ、RA処理後PKAにより新たにリン酸化される新規核内リン酸化タンパク質を検出・同定する、並びに、各ヒストン修飾へのRAの影響を調べることを検討した。先ず、RA処理したHL60細胞から調製した抽出画分中のタンパク質をMono Qカラムで分離し、溶出画分のタンパク質を一次元電気泳動により分離後、RA抗体を用いて免疫染色を行った。その結果、既に同定されているタンパク質とは異なる挙動を示す新たなレチノイル化タンパク質を検出することができた。現在、二次元電気泳動法によりタンパク質を分離・検出し、同定を行っている。また、RA処理したHL60細胞から核を単離し、抽出した核内タンパク質を二次元電気泳動により分離後、抗リン酸化-PKA基質抗体と抗RA核内受容体抗体を用いて免疫染色を行った。近接するタンパク質が染色されたことから、受容体のリン酸化に関わる可能性が示唆されたが、さらなる検証を必要とする。さらにヒストンの修飾にRAが与える影響を解析するため、HL60細胞からクローニングしたヒストンのcDNAの3’末端にFLAG配列を付加し、これをCMVプロモーター下流に導入した発現プラスミドを構築することができた。

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

レチノイル化タンパク質等の同定に時間と労力を要しているが、現在のところほぼ計画通りに進んでいる。平成27年度に予定していた実験も組み入れ、研究を進めている。忍耐強く実験を行い、着実に結果を出していきたい。

今後の研究の推進方策

新規のレチノイル化タンパク質の同定を随時行う。また、核内タンパク質のレチノイル化の生体内意義を、先ずはレチノイル化PKAによる核内タンパク質(ヒストンを含む)のリン酸化へのRAの影響を詳細に調べ、解明していく。次いで、他のタンパク質修飾で、遺伝子の発現調節に関わるアセチル化、メチル化、ユビキチン化について解析し、RAのエピジェネティクス制御作用機構を明らかとする。さらに、これらの機構を制御する因子の探索を行い、医薬品としての可能性を検証していく。

次年度使用額が生じた理由

当初、レチノイル化タンパク質を分離した後、検出・同定を行っていたが、二次元電気泳動によるタンパク質の分離とSYPRO染色、免疫染色による検出・解析に長時間を要した。同定が年度を跨ぐことになったため、この経費の使用額が生じた。また、26年度の時間をより有効に使うため、27年度以降に行う予定であった「ヒストンの修飾部位特異的変異体導入細胞に及ぼすRAの影響の解析」に必要なヒストンのcDNAクローニングと発現プラスミドの構築を前倒しして26年度に行った。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は、タンパク質の同定に必要なMALDI/TOF-MS関連、及び、免疫染色に必要な物品費に使用する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Effect of p-aminophenols on tyrosinase activity2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Komori, Masahiko Imai, Takayasu Yamauchi, Kimio Higashiyama, and Noriko Takahashi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 22 ページ: 3994-4000

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.05.073

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antitumor effects of fenretinide derivatives against various cancers including refractory cancer2014

    • 著者名/発表者名
      Noriko Takahashi and Masahiko Imai
    • 雑誌名

      J. Clin. Exp. Med

      巻: 249 ページ: 1173-1178

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of p-aminophenol on melanogenesis2014

    • 著者名/発表者名
      Noriko Takahashi, Masahiko Imai, and Yu Komori
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry.

      巻: 22 ページ: 4677-4683

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.07.016

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prevention and treatment of various diseases by vitamin A and beta-carotene2014

    • 著者名/発表者名
      Noriko Takahashi, Masahiko Imai, and Chuan Li
    • 雑誌名

      Oleoscience

      巻: 14 ページ: 523-530

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 膵臓および胆管がんに対するp-dodecylaminophenolの増殖抑制作用2014

    • 著者名/発表者名
      今井正彦、李川、高橋典子
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] レチノイン酸によるアクチン重合因子に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      佃 英樹、今井正彦、高橋典子
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] 難治癌細胞におけるRasの翻訳後タンパク質修飾と抗癌剤に対する抵抗性の解析2014

    • 著者名/発表者名
      今井正彦、小澤 翼、高橋典子
    • 学会等名
      第 87 回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] レチノイン酸により分化したHL60細胞におけるアクチン重合系の変化2014

    • 著者名/発表者名
      高橋典子、今井正彦、佃英樹
    • 学会等名
      第 87 回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
  • [学会発表] 難治癌の細胞増殖へのビタミンAの影響2014

    • 著者名/発表者名
      李川、今井正彦、高橋典子
    • 学会等名
      日本レチノイド研究会、第25回学術集会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-12
  • [学会発表] B16細胞のメラニン産生を阻害する新規化合物とそのメカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      今井正彦、小森悠、高橋典子
    • 学会等名
      日本レチノイド研究会、第25回学術集会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-12
  • [学会発表] p-Aminophenol による皮膚改善作用2014

    • 著者名/発表者名
      掛貴達、佐々木裕一、今井正彦、高橋典子
    • 学会等名
      第58回日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-04
  • [学会発表] レチノイド誘導体によるがん細胞浸潤抑制機構2014

    • 著者名/発表者名
      今井正彦、武田耕太郎、李川、高橋典子
    • 学会等名
      フォーラム2014:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
  • [学会発表] チロシナーゼ活性阻害剤の探索2014

    • 著者名/発表者名
      高橋典子、今井正彦、小森悠
    • 学会等名
      フォーラム2014:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-20
  • [学会発表] Growth inhibition and mechanism of action of N-(4-hydroxyphenyl)retinamide derivative against refractory cancers2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Imai, Chuan Li, Tsubasa Ozawa and Noriko Takahashi
    • 学会等名
      FASEB Scientific Research conference “Retinoids” 2014
    • 発表場所
      Itasca, IL, USA
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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