2017 Fiscal Year Annual Research Report
基質の硬さに応答する新たな転写因子ATF5によるがん悪性化メカニズム
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17J06406
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
温田 晃弘 北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | メカノバイオロジー / がん細胞 / ATF5 / 細胞骨格 / 基質の硬さ / 転写因子 / メカノセンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，今年度において期待ほどではないがある程度進められた．本研究の1年目の目的である「硬い基質上と軟らかい基質上の細胞において，ATF5の局在・転写活性・発現量を比較する」ことに対して，ATF5の局在を免疫蛍光染色によって比較したが，転写活性や発現量の比較については詳細な検討が出来ていない．実験に使用した細胞は主に，すい臓がん細胞株を用いた．なぜなら，すい臓がんは間質が豊富であり，がん組織が硬いことが知られているため，すい臓がん細胞においてメカノセンスががん悪性化に重要である可能性が高いからである．免疫蛍光染色の結果，軟らかい基質上の細胞においてATF5が細胞質に局在しているのに対して，硬い基質上の細胞においてはATF5が核に局在していた．この結果より，すい臓がん細胞株において，硬い基質がATF5の核局在を促進することがわかった．これは今までに報告がない結果であり，基質の硬さに応答する新規の転写因子を発見したことの意義は大きい．さらに，メカノセンス関連因子であるアクチンの阻害剤（サイトカラシンD）を投与すると，硬い基質上の細胞においてATF5の核局在が減少する傾向が得られている．これより，硬い基質がアクチンの重合促進を介してATF5の核局在を亢進させていることが示唆された．
今後はアクチン関連遺伝子の阻害剤やゲノムワイドsiRNAスクリーンングを用いて，ATF5の局在を制御するシグナル伝達を同定する予定である．加えて，ATF5の転写活性や発現量の比較も行うことで基質の硬さがATF5に与える影響について詳細に検討する．
本研究結果は2018年度の日本細胞生物学会および日本癌学会で発表する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は研究実施計画を全て達成できていないためである．しかし，ATF5が基質の硬さに応じて局在を変化させることを見出した意義は大きい．そのため，「やや遅れている」という区分とした．研究実施計画が遅れている理由としては，ATF5の局在を確認するために，様々なタグを融合させたプラスミドを作成したり，免疫染色に使える抗体を検討するのに想像以上に時間が掛かったためである．現在は免疫染色に使える抗体が手に入ったため，今後は順調に研究が進展すると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は今年度に着手できなかった「硬い基質上と軟らかい基質上の細胞において，ATF5の転写活性・発現量を比較する」ことに対して着手する．さらに，免疫蛍光染色に使用できる抗体が手に入ったため，2年目の計画である「ATF5の局在制御を担うシグナル伝達の同定」に着手する．具体的には，メカノセンス関連遺伝子の阻害剤や発現抑制による候補遺伝子アプローチおよび，ゲノムワイドsiRNAスクリーニングによる大規模スクリーニングを用いる．
また，ATF5のリン酸化やATF5と候補遺伝子の結合についても検証することで，ATF5が基質の硬さに応じて局在を変化させるメカニズムを解明する．
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