2019 Fiscal Year Research-status Report
チロシンキナーゼ阻害薬によるオートファジー調節作用の分子基盤と薬理応用
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18K06901
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
平本 正樹 東京医科大学, 医学部, 准教授 (70297828)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オートファジー / チロシンキナーゼ阻害薬 / リソソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究者は、ゲフィチニブによるオートファジー調節が、その主たる分子標的であるEGFRを介した作用ではないことを明らかとし、さらに、ゲフィチニブによるオートファジー調節に関わる分子標的候補としてGAKを見出した。
そこで本研究では、「TKIsによるオートファジー調節作用に関する分子機構の解明」を第一の目的とし、平成30年度には、１）GAK発現を抑制することにより、細胞あたりのオートファゴソーム数が増加すること、および２）GAKはオートファジーフラックスに対して抑制的な作用を示すことを明らかとし、また、マススペクトル解析により、３）細胞内でGAKと結合するタンパク質、および４）GAKとは別に、TKIsによるオートファジー調節作用に関わる候補因子を複数同定した。
令和元年度には、以下の解析を行った。1）オートファジーフラックス評価用プローブGFP-LC3-mCherry-LC3ΔGの安定導入株を樹立・解析することで、GAK-KO細胞では、オートファジー阻害剤Bafilomycin A1による阻害効果が弱く、オートファジー誘導剤Rapamycinによる誘導作用が遅いことが示された。2) オートファゴソーム・オートリソソーム形成を可視化するためmCherry-GFP-LC3の安定導入株を用いた経時的なアッセイを行い、GAK-KO細胞では、飢餓誘導後に蓄積するオートリソソームの数が多いことが示された。3)免疫染色法により、LAMP2陽性のリソソーム(あるいはオートリソソーム)のサイズが大きく、細胞全体に散在することが示された。以上よりGAK-KO細胞では、オートファジーフラックスが遅滞していることが示唆され、リソソームの機能あるいは再生過程の障害がその原因として考えられた。
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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
オートファジー調節作用の分子標的候補GAKに関する解析が順調に進んだため、新規スクリーニングについては保留にして、GAKとリソソームとの関連に焦点を絞り、詳細を詰めている。神経変性疾患との関連については手が付けられていないものの、解析の過程で、がんの進展との関連が見いだされ、計画を微修正しながらも、ほぼ計画通りの進捗状況となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
解析が進行しているGAKについて、オートファジー調節に関わる分子メカニズムの解析を進め、神経変性疾患などに対する「オートファジー誘導療法」確立に向けた検討も行う。それとともに、がんとの関連についても解析を進め、ゼブラフィッシュやモデルマウスでの検証も行う予定である。
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[Presentation] 乳がん細胞におけるミトコンドリアダメージによって誘導されるBRCA1の新規分解機構.2019
Author(s)
高野直治, 宮原か奈, 山田裕美子, 風間宏美, 徳久真弓, 日野浩嗣, 藤田浩司, Barroga E, 平本正樹, 半田宏, 黒田雅彦, 石川孝, 宮澤啓介.
Organizer
第92回日本生化学会大会
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