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2014 年度 実施状況報告書

新規ブロモドメインタンパクのエピジェネティックリーダー機能の解析と癌細胞での役割

研究課題

研究課題/領域番号 26860206
研究機関東京大学

研究代表者

山口 貴世志  東京大学, 医科学研究所, 助教 (50466843)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード分子標的治療 / 大腸がん / ゲノム / 遺伝子発現 / エピジェネティクス
研究実績の概要

Bromodomain containing 8(BRD8)は大腸がんで発現亢進が認められ、抗癌剤の耐性に関与していることが示唆されている。BRD8はTat interacting protein TIP60アセチル化酵素複合体の構成因子であることや、カルボキシ末端側にブロモドメインを有することから、ヒストンのアセチル化リジン残基を認識(結合)し、制御タンパク質複合体をクロマチンに集積させ、クロマチン再構成や遺伝子発現の制御に深く関わっているものと推察される。以前の研究において、BRD8をノックダウンした大腸がん細胞の遺伝子発現プロファイルを取得し、BRD8によって制御される遺伝子群を同定した。本研究ではゲノムワイドにBRD8の結合領域を解析し、BRD8が直接制御に関わる遺伝子群を明らかにするためにChIP-seq(Chromatin immunoprecipitation coupled with high-throughput sequencing)解析を行った。BRD8が結合する領域を同定し、その近位に存在する遺伝子群を抽出した。現在、発現解析とChIP-seqから得られたデータを統合し、解析を進めている。また、BRD8のブロモドメインはヒストンのアセチル化リジン残基の認識に関わっているものと推察されるが、その機能は未だ不明である。そこで、BRD8がアセチル化修飾されたリジン残基に特異的に結合するかどうか検討するために、BRD8のリコンビナントタンパク質を精製し、ヒストンペプチドアレイを用いたin vitro結合実験を行っている。これらの解析を通じて、BRD8の機能および細胞内での役割を明らかにすることを目指す。

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

BRD8のChIP-seq解析において、クロマチン免疫沈降に適した抗体をスクリーニングし、さらにこれまでのクロマチン免疫沈降の方法を改変することにより、BRD8の結合領域を網羅的に決定できた。また、BRD8リコンビナントタンパク質の精製においては、適切なバッファーの調整とゲル濾過クロマトグラフィーによってその凝集体を排除することができ、ヒストンペプチドアレイを実施することが可能となった。これらのデータを詳細に解析することにより、BRD8の新たな機能が同定できるものと思われる。

今後の研究の推進方策

これまでにBRD8はTIP60アセチル化酵素複合体に含まれることや、TIP60はMyc、NFkB、E2Fおよび核内レセプター群など多くのがん化に重要な転写因子と結合することが明らかになっている。そこでSILAC(Stable Isotope Labeling using Amino acids in cell Culture)法を利用することにより、BRD8の結合タンパク質を網羅的に同定すること、またはBRD8が関与するTIP60のアセチル化標的因子を同定する。このプロテオーム解析によってBRD8の標的因子を同定し、BRD8の発現異常によるがんの発生あるいは進展メカニズムを解明する。加えて、BRD8の発現増加および抑制によるがん細胞の表現型の変化を検討する。

次年度使用額が生じた理由

各試薬、消耗品の端数から生じた残余。

次年度使用額の使用計画

細胞培養関連の試薬・消耗品に計上する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of therapeutic small-molecule leads in cultured cells using multiplexed pathway reporter readouts. Chemical Biology--Methods and Protocols2015

    • 著者名/発表者名
      Kulak O, Yamaguchi K, Lum L
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1263 ページ: 3-14

    • DOI

      10.1007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attenuated familial adenomatous polyposis with desmoids by an APC mutation2015

    • 著者名/発表者名
      Ikenoue T, Yamaguchi K, Komura M, Imoto S, Yamaguchi R, Shimizu E, Kasuya S, Shibuya T, Hatakeyama S, Miyano S, Furukawa Y
    • 雑誌名

      Hum Genome Variation

      巻: 2 ページ: 15011

    • DOI

      10.1038

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Bromodomain Protein BRD8 is a novel therapeutic target for colorectal cancer2014

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Yamaguchi, Masashi Miura, Chi Zhu, Tsuneo Ikenoue, Satoru Nagatoishi, Kouhei Tsumoto, Yoichi Furukawa
    • 学会等名
      9th International Symposium on Cancer Research and Therapy
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-01
  • [学会発表] Identification of genetic alterations in biliary tract cancer using multiplex PCR for cancer associated genes2014

    • 著者名/発表者名
      Rei Noguchi, Kiyoshi Yamaguchi, Yasunori Ohta, Tsuneo Ikenoue, Yoichi Furukawa
    • 学会等名
      9th International Symposium on Cancer Research and Therapy
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-01
  • [学会発表] Establishment of a novel mouse model of intrahepatic cholangiocarcinoma using liver-specific Kras activation and Pten deletion2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuneo Ikenoue, Yumi Terakado, Kiyoshi Yamaguchi, Yoichi Furukawa
    • 学会等名
      9th International Symposium on Cancer Research and Therapy
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-01
  • [学会発表] Search for pathogenic variants in familial colorectal cancer using a next generation sequencer2014

    • 著者名/発表者名
      山口貴世志, 上村光弘, 清水英悟, 粕谷慎一, 山口類, 渋谷哲朗, 井元清哉, 長山聡, 高橋則彦, 池上恒雄, 菅野純夫, 鈴木穣, 宮野悟, 古川洋一
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Genetic analysis of cancer associated genes in Japanese biliary tract cancer using next generation sequencer2014

    • 著者名/発表者名
      野口玲, 山口貴世志, 荒川茉莉子, 太田泰徳, 池上恒雄, 古川洋一
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] The interferon-induced protein family is down-regulated through the canonical WNT-signaling pathway2014

    • 著者名/発表者名
      大杉友之, 山口貴世志, 朱赤, 黄雨晴, 池上恒雄, 古川洋一
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Genetic analysis for hereditary tumors by exome sequencing2014

    • 著者名/発表者名
      荒川茉莉子, 野口玲, 山口貴世志, 粕谷慎一, 山口類, 井元清哉, 宮野悟, 池上恒雄, 古川洋一
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] A novel mouse model of intrahepatic cholangiocarcinoma induced by liver-specific Kras activation and Pten deletion2014

    • 著者名/発表者名
      寺門侑美, 池上恒雄, 山口貴世志, 浅岡良成, 伊地知秀明, 立石敬介, 小池和彦, 古川洋一
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] リンチ症候群を強く疑わせる家族歴を持つ、同時多発大腸がんの症例2014

    • 著者名/発表者名
      野口玲, 山口貴世志, 矢野秀朗, 合田良政, 須田竜一郎, 池上恒雄, 古川洋一
    • 学会等名
      第20回家族性腫瘍学会 学術集会
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2014-06-13 – 2014-06-14
  • [産業財産権] 転写因子を調節する上流のシグナル伝達経路および転写因子の活性を制御する分子および物質のスクリーニング方法2015

    • 発明者名
      古川 洋一, 山口 貴世志
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-027182
    • 出願年月日
      2015-02-16

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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