2017 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of cellular function by intracellular/intranuclear amino acids
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17K19555
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
森井 英一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10283772)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 腫瘍代謝 / 腫瘍悪性度 / 腫瘍幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍細胞におけるアミノ酸などの代謝産物は、腫瘍としての機能を調節する役割があることがわかっている。アルギニン代謝酵素であるarginosuccinate synthase 1 (ASS1)の腫瘍細胞における動態を解析することで、mTORシステムにおけるASS1の役割を明らかにすることができた。ASS1は細胞運動に対して抑制性に働くが、それはmTOR複合体の中で細胞運動に対して抑制性に働くDEPTORの発現をepigeneticな作用により亢進させるためであることがわかった。さらに、ASS1は核にも発現している可能性がある。現在、核でのASS1の発現は免疫細胞染色で確認しているが、引き続きウエスランブロットなどでの発現確認を行う予定である。また、同様の代謝酵素であるadenylsuccinate lyase (ADSL) も、ASS1と同様に腫瘍の中でも未熟で悪性度の高い分画に発現していることを明らかにした。ADSLは子宮内膜がんの中でも分化度の低い一群の腫瘍で高発現しており、それをノックアウトした細胞株では腫瘍の運動能や浸潤能が低下していた。その理由として、ADSLの代謝産物の一つであるフマル酸に着目して検討したところ、フマル酸はkiller cell lectin-like receptorであるC3の発現を介して腫瘍の悪性化に寄与していることがわかった。アミノ酸と同じく小分子量化合物であるフマル酸が腫瘍の悪性の進行に関与する報告は最近少数されているが、その機構が不明であり、本研究によりフマル酸の悪性度増強機構を明らかにすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アミノ酸と同様に低分子量化合物であるフマル酸の腫瘍悪性化への寄与機構を明らかにすることができた。腫瘍の中でも未熟な成分である腫瘍幹細胞で高発現する一群の分子を明らかにし、それらの機能の解析を進めている。本年度はADSLの機能を中心に解析した。ADSLはヌクレオチドの代謝に関与することが知られており、最初は核酸合成に関与すると考えて解析を進めていたが、ADSLをノックアウトしても予想と反して、核酸合成にはそれほど影響がなかった。そこで、ADSLのノックアウトにより発現の変化する遺伝子を網羅的に解析したところ、killer cell lectin-like receptorであるC3の発現が著明に変化することがわかった。そこでADSLの腫瘍代謝への関与を再度検討しなおした結果、アミノ酸と同様に低分子量化合物であるフマル酸の代謝が調節されることに気づいた。そこでフマル酸の視点から腫瘍動態を解析しなおしたところ、その悪性化への寄与機構が明らかになった。本研究の進め方は複雑な腫瘍代謝を反映したものであり、その結果はこれまでに報告されていた内容をさらに進めるものとなり、研究計画は概ね順調に進展しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
アミノ酸であるアルギニン代謝に関与するASS1の核での発現を、まずは免疫細胞染色により明らかにしているが、それをさらに補強するために、ウエスタンブロットや免疫沈降法により解析する。ASS1ノックアウト細胞株をネガティブコントロール検体として、細胞質内に認められるASS1が核内でも認められるのか、もし認められるのなら、どのような条件下で認められるのかについて検討する予定である。さらにアミノ酸の光学異性体による腫瘍動態の調節についても検討することを予定している。これらは、腫瘍幹細胞として同定されている一群の細胞で高発現するものであり、腫瘍代謝研究を進めるものと考える。
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| Causes of Carryover |
物品費として消耗品を計上しているが、当該研究に使用予定の消耗品の一部（４万円足らず）の発注が遅れたため、次年度初頭での発注と切り替わった。
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