2019 Fiscal Year Annual Research Report
Decoding the mechanisms of cancer cell growth
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18H02681
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
島田 緑 山口大学, 共同獣医学部, 教授 (60444981)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | DNA損傷 / カルシニューリン / シグナル伝達 / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれは2018年度、乳癌細胞株をカルシニューリン阻害薬FK506、CN585で処理すると細胞増殖は顕著に抑制され、S期細胞が減少し、細胞死が増加することが分かった。さらにこの原因はサイクリンD1の発現が減少していることにより引き起こされていることが判明した。FK506は、FKBP(FK506 binding protein)と呼ばれる一群のタンパク質と結合し、複合体となってカルシニューリンの活性を阻害する特性をもつ。従ってこれまで阻害剤を用いて発見されてきた現象がカルシニューリンの生理機能を阻害しているのか、他の分子の阻害によるものであるかを厳密に検証する必要がある。従ってカルシニューリンをノックダウンすることによるサイクリンD1の発現に与える影響、細胞増殖に対する影響を検討した。カルシニューリンの触媒活性を持つサブユニットはPPP3CA,PPP3CB,PPP3CCの3つ存在する。そこでレンチウイルスの系を用いてコンディショナルにノックダウンできる細胞を樹立し解析した結果、全てのサブユニットがサイクリンD1の発現に必要であることが判明した。さらにカルシニューリンノックダウン細胞は、細胞周期の進行に異常を示した。以上の結果から、カルシニューリンがサイクリンD1の安定化に関わることが分かった。どのような分子機構でサイクリンD1の発現が減少するのかを明らかにするために、FK506存在下でプロテアソーム阻害剤MG132を用いて、サイクリンD1分解におけるFK506の影響を解析した。その結果、MG132存在下ではFK506によるサイクリンD1の発現減少が抑制されることがわかった。従ってカルシニューリンはサイクリンD1のタンパク分解を抑制している可能性が示唆された。
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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
サイクリンD1はCDK4, 6によるRbのリン酸化を介してG1/S期を制御しており、サイクリンD1はトリプルネガティブ乳癌を含む多くの癌で高発現している。これまでの結果から、カルシニューリン阻害によりサイクリンD1の分解が促進され、細胞増殖が抑制されることが判明し、サイクリンD1の制御機構が明らかとなった。カルシニューリン/NFATcはトリプルネガティブ乳癌において活性化している。カルシニューリンによるがん増殖制御の分子機構の解明は、トリプルネガティブ乳癌治療における新たなターゲットの発見につながる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果から、カルシニューリンはサイクリンD1のタンパク分解を抑制している可能性が示唆された。そこでサイクリンD1の安定化に重要なThr286のリン酸化に注目する。サイクリンD1はThr286がリン酸化されると、SCF (Skp, Cullin, F-box containing) E3ユビキチンリガーゼによりユビキチン化され分解される。Thr286をリン酸化する酵素としてはGSK３β、ERK、p38が報告されているが、脱リン酸化の制御については不明である。リコンビナントカルシニューリン、精製したFlag-サイクリンD1を用いて、サイクリンD1分解制御に重要であるThr286の脱リン酸化作用をin vitroで検証し、カルシニューリンがサイクリンD1を脱リン酸化する可能性について検証する。
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[Journal Article] Cdk1-mediated DIAPH1 phosphorylation maintains metaphase cortical tension and inactivates the spindle assembly checkpoint at anaphase.2019
Author(s)
Nishimura K, Johmura Y, Deguchi K, Jiang Z, Uchida KSK, Suzuki N, Shimada M, Chiba Y, Hirota T, Yoshimura SH, Kono K, Nakanishi M.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 10
Pages: 981
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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