2016 Fiscal Year Annual Research Report
新たなエストロゲン依存性乳癌の多段階発癌機構のシステム的統合理解
Publicly Offered Research
| Project Area | Conquering cancer through neo-dimensional systems understanding |
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| Project/Area Number |
16H01575
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
片桐 豊雅 徳島大学, 先端酵素学研究所(プロテオ), 教授 (60291895)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 癌 / ゲノム / タンパクータンパク相互作用 / がん抑制因子 / ホルモン依存性乳がん / エストロゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、これまでに自らが同定したBIG3がエストロゲン/エストロゲン受容体シグナル抑制因子PHB2と結合して、その抑制機能を封じ込めてERの恒常的活性化を導くこと、またBIG3-PHB2相互作用を標的としたBIG3-PHB2結合阻害ペプチドは、BIG3からPHB2を解放することで、その抑制活性を回復することにより抗腫瘍効果を認めることを証明してきた。さらに、BIG3はセリン／スレオニンプロテインホスファターゼPP1αの調節サブユニットとして機能し、その基質タンパク質として抑制因子のPHB2を不活化することを明らかにした。本研究では、PHB2の機能喪失の詳細な機能解析に加えて、新たな基質となる抑制タンパク質の同定を進め、並行して、乳癌臨床検体を用いた次世代シーケンス（エクソーム）解析を通じて、エストロゲン依存性乳癌における新たなドライバー遺伝子の検索も行い、PP1α/ BIG3による新たなPHB2を含めた抑制因子の不活化機構を含めた乳癌の多段階発癌機構を提唱する。さらに、これまでのBIG3-PHB2相互作用阻害ペプチドによる乳癌治療法構築の実績から「BIG3-新規結合タンパク質結合阻害ペプチド樹立」を試み、その抗腫瘍効果について検討する。最終的には、BIG3-based PPI (protein-protein interaction inhibitor)を開発して、抑制因子群の再活性化による包括的な癌関連パスウエイの制御を目指す。
今年度は、下記研究計画を実施、一定の成果を得て次年度計画への着手を予定している。
1 BIG3のプロテインホスファターゼPP1αの調節サブユニットとして機能の解明
2 新規BIG3結合抑制因子の同定
3 全エクソーム解析による体細胞変異のない癌抑制因子および新規乳がんドライバー遺伝子の同定
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
１）BIG3はプロテインホスファターゼPP1α以外に、PKAと結合することで、BIG3-PKA-PP1α複合体を形成し、エストロゲン刺激によってPKAを介してBIG3はリン酸化されることで、PP1αに対する阻害活性がキャンセルされて、その結果、PP1αの脱リン酸化活性が亢進することを章にした。さらに、基質であるE2/ERシグナル抑制因子PHB2のS39のリン酸化を脱リン酸化することでその抑制活性を阻害して、PHB2の不活化を導くことを証明した。
２）エストロゲン刺激したER陽性乳癌MCF-7細胞を用いて、BIG3特異的モノクローナル抗体を用いた免疫沈降法にて、内在性BIG3（細胞質、ミトコンドリア）と結合するタンパク質を同定するために、２DICAL法によるショットガンプロテオーム解析を行った。その結果、複数の結合候補タンパク質を単離したが、検出した数が少なかったために、新たな親和性特異性の高いBIG3ポリクローナル抗体にて免疫沈降を行い、再度２DICAL法によるショットガンプロテオーム解析を進める予定である。
３）体細胞変異のない「無傷な癌抑制因子」および新たなドライバー遺伝子の同定するために、36症例の乳癌臨床検体における全エクソーム解析を行った。その結果、新たな複数の体細胞変異体を認めるがん抑制候補遺伝子を同定し、次年度にサンガーシーケンス解析などにより検証する。
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| Strategy for Future Research Activity |
下記の件について
１）前年度に単離したBIG3結合候補タンパク質の乳癌における発現と臨床病理学的知見との関連解析をすすめる。その際には、public databaseや臨床検体、細胞株をもちいた発現解析を行う。さらに、結合候補タンパク質のBIG3との内在性の結合を確認する。さらに、それら遺伝子のsiRNAを用いたRNA干渉法にて発現抑制した際の細胞増殖に与える影響を調べる。
３）体細胞変異を認めなかった癌抑制因子について、サンガーシーケンス解析などにより変異の検証を行う。さらにその変異がタンパク質の局在や活性、増殖、浸潤転移にあたえる影響を調べる。これらにて、、PP1α/ BIG3による抑制因子の不活化機構を含めた乳癌の多段階発癌機構を提唱する。
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[Journal Article] A-kinase anchoring protein BIG3 coordinates oestrogen signaling in breast cancer cells2017
Author(s)
Yoshimaru T, Ono M, Bando Y, Chen YA, Mizuguchi K, Shima H, Komatsu M, Imoto I, Izumi K, Honda J, Miyoshi Y, Sasa M, Katagiri T*
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Stapled BIG3 helical peptide ERAP extends potent antitumor activity for breast cancer therapeutics2017
Author(s)
Yoshimaru T*, Aihara K, Komatsu M, Matsushita Y, Okazaki Y, Toyokuni S, Honda J, Sasa M, Miyoshi Y, Otaka A, Katagiri T*
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Immunohistochemical Ki67 after short-term hormone therapy identifies low-risk breast cancers as reliably as genomic markers.2017
Author(s)
Iwamoto T*, Katagiri T, Niikura N, Miyoshi Y, Kochi M, Nogami T, Shien T, Motoki T, Taira N, Omori M, Tokuda Y, Fujiwara T, Doihara H, Gyorffy B, Matsuoka J
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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