エピゲノム制御を支える核内解毒機構の実態解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860180
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 北村 大志 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (20706949)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: NRF2 / FDH / ホルムアルデヒド / GSH / ヒストン脱メチル化

研究実績の概要

本研究の目的は、がん細胞の悪性化や細胞のリプログラミングや増殖における、核内のヒストン脱メチル化とNRF2-GSH-FDHシステムによる、内因性ホルムアルデヒド解毒反応との機能的連携が果たす役割について明らかにすることである。本年度は、ヒストン脱メチル化反応のFdhへの依存性の有無を明らかにするため、Fdh欠損マウス繊維芽細胞(Mouse embryonic fibroblast:MEF)においてヒストン脱メチル化酵素LSD1を過剰発現する株を樹立し、メチル化の度合いを比較したが、両者の間で大きな差はなかった。このことから、Fdhの単独欠損はLSD1の機能に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。また、がん細胞におけるNRF2-GSH-FDHシステムの検証を行うため、マウス繊維芽細胞(Mouse embryonic fibroblast:MEF)にRasの変異体を発現させてトランスフォームさせたがん細胞を野生型、Nrf2欠損、Keap1 欠損(NRF2活性化)の遺伝子型で樹立した。これらの細胞をヌードマウスへ移植したところ、Keap1欠損型のMEFは野生型より腫瘍形性能が上昇しており、核内NRF2の蓄積が多いこと、またこの細胞にKEAP1を発現させた株では、腫瘍形性能が野生型と同等のレベルまで減少したことと併せて、NRF2に依存して腫瘍形性能を示す細胞の作製に成功したと判断した。KEAP1欠損MEFはGCLCやGCLMなどのグルタチオン合成酵素の発現が野生型に比べて上昇していることから、GSH量が増えているがん細胞であると考えられる。今後、Keap1欠損MEFでヒストン脱メチル化酵素をCRISPR/CAS9システムにより欠損させ、NRF2-GSH-FDHシステムの更なる検証を行って行く予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The actin family protein ARP6 contributes to the structure and the function of the nucleolus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kitamura H, Matsumori H, Kalendova A, Hozak P, Goldberg IG, Nakao M, Saitoh N, Harata M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 464 ページ: 554-560
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Alcohol dehydrogenase 3 contributes to the protection of liver from nonalcoholic steatohepatitis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Kitamura H, Alam MM, Ota N, Haseba T, Akimoto T, Shimizu A, Takano-Yamamoto T, Yamamoto M, Motohashi H.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 20 ページ: 464-480
  • DOI: 10.1111/gtc.12237
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation of the NRF2 pathway and its impact on the prognosis of anaplastic glioma patients. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanamori M, Higa T, Sonoda Y, Murakami S, Dodo M, Kitamura H, Taguchi K, Shibata T, Watanabe M, Suzuki H, Shibahara I, Saito R, Yamashita Y, Kumabe T, Yamamoto M, Motohashi H, Tominaga T.
  • 雑誌名: Neuro Oncol. 巻: 17 ページ: 555-565
  • DOI: 10.1093/neuonc/nou282.
  • 査読あり
• [学会発表] KEAP1遺伝子変異はRASシグナルと協調して腫瘍形成を促進する． (2015)
  • 著者名/発表者名: 北村大志、本橋ほづみ
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会／第８８回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド．神戸
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] 悪性神経膠腫におけるNRF2経路活性化と予後に関する検討． (2015)
  • 著者名/発表者名: 金森政之、比嘉剛志、園田順彦、村上昌平、北村大志、百々美奈、柴田龍弘、渡辺みか、鈴木博義、柴原一陽、齋藤竜太、山下洋二、隈部俊宏、山本雅之、本橋ほづみ、冨永悌二
  • 学会等名: 第１６回日本分子脳神経外科学会
  • 発表場所: アクトシティ浜松コングレスセンター, 浜松
  • 年月日: 2015-08-28 – 2015-08-29
• [学会発表] グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素ADH3による酸化ストレス防御と代謝制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤まき、北村大志、Md. Morshedul Alam、長谷場健、山本照子、山本雅之、笠松真吾、井田智章、赤池孝章、本橋ほづみ．
  • 学会等名: Research PlaNet 2015
  • 発表場所: 梅田スカイビルタワー・ウェスト 大阪
  • 年月日: 2015-06-20 – 2015-06-21
• [学会発表] Human ADH5 polymorphism affect susceptibility to electorphilic stresses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Morshedul Alam、後藤まき、北村大志、井田智章、赤池孝章、本橋ほづみ．
  • 学会等名: 日本生化学会東北支部第８１回例会
  • 発表場所: 東北大学片平さくらホール．仙台
  • 年月日: 2015-05-09 – 2015-05-09