細胞膜透過型Pin1の作成と幹細胞分化

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26660287
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内田 隆史 東北大学, 農学研究科, 教授 (80312239)
• 研究分担者: 内田 千代子 福島大学, 人間発達文化学類, 教授 (80312776)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: TAT-Pin1 / 間葉系幹細胞 / 脂肪細胞 / インテグリン

研究実績の概要

PTD　(Protein transduction domain)-Pin1の細胞への効果に関しては、Pin1-/-；p53-/-マウスおよびコントロールとして用いるp53-/-マウスより作成した脂肪由来間葉系幹細胞(Pin1-KO および　WT ASC)株を用いて行っている。細胞培養液に、昨年度、我々が検討したPTDとしては効率が高く、かつtrans-activator of transcription (TAT）を融合させたPin1（TAT-Pin1）を添加した。TAT-Pin1でもの細胞導入効率を上げる目的でTAT-Pin1の間葉系幹細胞膜への接着能を向上させることを試みた。ASCの細胞膜に発現しているインテグリンα5β1は、Arg-Gly-Asp（RGD）モチーフを認識して結合することから、RGDペプチドをタンデムに2個N末端に付与した (RGD)2-TAT-Pin1を作成した。コントロールにはPin1 cDNA-レンチウイルスによる感染実験を行った。Pin1 cDNA-レンチウイルスを感染させたPin1-KO ASCはWTと同程度までPin1を発現し、脂肪細胞への分化もWTに近い程度まで回復した。これまでのところ、脂肪細胞への分化をPin1が特異的に行っている可能性が示唆され、Pin1の機能として間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化促進能を評価基準とできることが明確になった（Suzuki A et al (2016) Plos One）。 (RGD)2-TAT-Pin1の分化促進能が高いという有意な結果は得られていない。インテグリンα5β1の発現量が細胞密度や培養条件の影響を受けていることが原因だと推測されているので、 (RGD)2-TAT-Pin1の投与条件や濃度などを今後明らかにしていくことを計画している。

研究成果

• [雑誌論文] Loss of Pin1 suppresses Hedgehog-driven medulloblastoma tumorigenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu T, Zhang H, Park S, Venneti S, Kuick R, Ha K, Michael LE, Santi M, Uchida C, Uchida T, Srinivasan A, Dlugosz A, Olson J, Camelo-Piragua S, Rual JF
  • 雑誌名: Neoplasisa 巻: 19 ページ: 216-225
  • DOI: 10.1016/j.neo.2017.01002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Brown Algae polyphenol, a prolyl isomerase Pin1 inhibitor, prevents obesity by inhibiting the differentiation of stem cells into adipocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki A, Saeki T, Ikuji H, Uchida C, Uchida T
  • 雑誌名: Plos One 巻: 11(12) ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0168830
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Protein Level and Transcription Activity of Activating Transcription Factor 1 is Regulated by Prolyl-isomerase Pin1 in Nasopharyngeal Carcinoma Progression. (2016)
  • 著者名/発表者名: Huang GL, Liao D, Chen H, Lu Y, Chen L, Li H, Li B, Liu W, Ye C, Li T, Zhu Z, Wang J, Uchida T, Zou Y, Don Z, He Z
  • 雑誌名: Cell Death Dis 巻: 7(12) ページ: -
  • DOI: 10.1038/cddis.2016.349
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Establishment of mesenchymal stem cell line from p53-deleted mouse and its application to drug discovery (2017)
  • 著者名/発表者名: Uchida T, Miyashita T, Suzuki T, Suzuki A, Uchida C
  • 学会等名: Bioprocessing summit
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2017-08-16
  • 国際学会
• [学会発表] Pin1によるFoxO3を介したP-glycoproteinの発現制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水泰希、坂場義正、川邉庸介、内田隆史
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] プロリン異性化酵素Pin1は受精卵の卵割に機能する (2016)
  • 著者名/発表者名: 星野由美、宮本拓真、川合智子、内田隆史、島田昌之
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] Growth arrest specific protein 7bによる微小管関連蛋白質Tauの制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 清水泰希、藤田彩子、後藤愛那、日高將文、内田隆史
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際会議センター （宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Pin1はCamKIIの活性を低下させることでTauの機能制御を行う (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅原佑衣、金井研太、清水泰希、広瀬恵子、日高将文、内田千代子、内田隆史
  • 学会等名: 第89回本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際会議センター （宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] プロリン異性化酵素Pin1阻害剤である褐藻ポリフェノールによる脂肪由来間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化抑制 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木充子、佐伯俊之、内田隆史、内田千代子
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際会議センター （宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] c-Mycとの相互作用によるPin1の構造変化を解析できるFRET法の確立 (2016)
  • 著者名/発表者名: 畠山皓大, 岡部恵美子、日高将文、内田隆史
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際会議センター （宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] プロリン異性化酵素Pin1による着床前初期胚発生に果たす役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 星野由美、川合智子、内田隆史、島田昌之
  • 学会等名: 第34回日本受精着床学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 軽井沢プリンスホテルウエスト（長野県・軽井沢町）
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] 卵子の形成・成熟、受精後の初期胚発生過程におけるプロリン異性化酵素Pin1の発現と機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 星野由美、川合智子、内田隆史、島田昌之
  • 学会等名: 第57回日本卵子学会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2016-05-14
• [備考] 東北大学農学研究科 分子酵素学研究室
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/enzyme/index-j.html