がん抑制遺伝子Rbによるミトコンドリア代謝制御を介した腫瘍抑制メカニズムの解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26870443
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 竹林 慎一郎 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50392022)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 細胞老化 / エネルギー代謝

研究実績の概要

前年度までの研究から、H6PD, PFKM, HK1, ALDOCといった解糖系関連遺伝子を候補として絞り込むことができた。絞り込みに使用した発現データはマイクロアレイ解析によって得られたものであったので、RT-QPCRによる再評価も行い、実際にRb依存的に老化細胞で転写活性化されることを確認した。同定したこれら解糖系遺伝子の発現制御メカニズムに関して考察するため、ChIP-seqデータを用いてRbタンパク質のプロモータ領域への結合の有無を検証した。その結果、RbはALDOC以外の遺伝子のプロモーター領域に直接結合していることが明らかとなった。さらにRbが直接結合するプロモーター領域の配列を結合転写因子予測ツールで解析したところ、CebpbやSp1といった転写因子の結合が予測された。これらの因子は実際にRbと協調的に遺伝子の転写活性化に働くことが知られているものであった。これらのことから、Rbは直接または間接的に複数の解糖系関連遺伝子の転写を活性化していることが分かった。これらRbのターゲットとなっている解糖系関連遺伝子のノックダウンを行ったところ、老化細胞における解糖系の活性化および下流のミトコンドリア好気呼吸の活性化がキャンセルされることが明らかとなった。

研究成果

• [国際共同研究] University of Cambridge(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Cambridge
• [雑誌論文] Direct visualization of replication dynamics in early zebrafish embryos. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuriya, K., Higashiyama, E., Avşar-Ban, E., Okochi, N., Hattori, K., Ogata, S., Takebayashi, S. I., Ogata, M., Tamaru, Y. and Okumura, K.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 29 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retinoblastoma protein promotes oxidative phosphorylation through upregulation of glycolytic genes in oncogene-induced senescent cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takebayashi, S., Tanaka, H., Hino, S., Nakatsu, Y., Igata, T., Sakamoto, A., Narita, M. and Nakao, M.
  • 雑誌名: Aging Cell 巻: 14 ページ: 689-697
  • DOI: 10.1111/acel.12351
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Direct Visualization of DNA Replication Dynamics in Zebrafish Cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuriya, K., Higashiyama, E., Avşar-Ban, E., Tamaru, Y., Ogata, S., Takebayashi, S., Ogata, M., and Okumura, K.
  • 雑誌名: Zebrafish 巻: 12 ページ: 432-439
  • DOI: 10.1089/zeb.2015.1151
  • 査読あり
• [学会発表] 網膜芽細胞腫RBタンパク質は解糖系遺伝子を活性化することでがん遺伝子誘導性細胞老化における酸化的リン酸化を促進する (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹林慎一郎
  • 学会等名: 第4回がんと代謝研究会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2016-07-07 – 2016-07-08
  • 招待講演
• [学会発表] Retinoblastoma protein promotes oxidative phosphorylation through upregulation of glycolytic genes in oncogene-induced senescent cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Takebayashi
  • 学会等名: The 2nd International Symposium for Bioengineering Research and Education
  • 発表場所: UCSD campus, La Jolla, CA, USA
  • 年月日: 2015-08-04
  • 国際学会
• [備考] RBタンパク質は、老化細胞において解糖系遺伝子の活性化により酸化的リン酸化を促進する
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/category/press/