転写因子ZEB1のプロテアソーム制御によるEMT多様性創出の分子メカニズムの解明

阐明蛋白酶体调控转录因子ZEB1创造EMT多样性的分子机制

• 批准号: 21K06025
• 负责人: 渡邉 和秀
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06025/
• 关键词: 上皮間葉移行; ZEB1; 細胞多様性; 転移性乳癌; ユビキチンプロテアソーム; 腫瘍組織内多様性; プロテアソーム分解

癌細胞の悪性化は、癌の浸潤・転移能力の増加や治療抵抗性の獲得が重要な分子機序の1つであり、その中でも上皮間葉移行（EMT）が重要である。しかしながら、国内外の研究により、EMTの表現型には様々な段階が存在し、腫瘍内の細胞に一様に起こるわけではなく、腫瘍細胞の微小環境に依存していることが明らかになっている。筆者らの研究により、EMTの多様性が生じるメカニズムの1つとして、細胞の微小環境がEMT誘導性転写因子ZEB1の発現を制御することが示唆された。具体的には、ZEB1がプロテアソームによって分解され、微小環境の変化によってZEB1の発現が制御されることが判明した。本研究の目的は、EMTによって癌細胞が多様性を持つようになるメカニズムを細胞レベル・組織レベルで明らかにし、将来的に新しいEMTを標的とした治療法を確立することである。EMTの多様性の制御の鍵となるZEB1タンパク質の安定性をリアルタイムに検知し、そのメカニズムを解明するため、ZEB1-GFP融合タンパク質の発現システムを構築した。このシステムを用いてシグナル伝達経路に影響を与える低分子化合物をスクリーニングした。その結果、ユビキチンプロテアソーム関連の分子の阻害剤によりZEB1の安定性が増加した。また、ZEB1の安定性に関わる重要な分子として脱ユビキチン化を担うUSP51という分子を同定した。USP51の阻害剤や遺伝子ノックダウンにより、ZEB1の安定性が減少する。USP51とZEB1は直接結合し、その作用はCDK4/6の影響を受けることから、ZEB1の安定性は細胞の増殖にも関連していることが示唆された。さらに、転移性乳癌の空間トランスクリプトームのデータを用いて、腫瘍辺縁部では癌細胞がより間葉系のEMTスペクトラムを呈し、ZEB1の標的遺伝子の活性が高まっていることが判明した。

Molecular mechanisms and epithelial-mesenchymal transition (EMT) are important factors in the transformation of cancer cells, their ability to infiltrate and migrate, and in the acquisition of treatment resistance.しかしながら, domestic and foreign research により, EMT phenotype には様々な stage が existence し, cells within the tumorに一様に出こるわけではなく、The microenvironment of tumor cells depends on していることが明らかになっている. The author's research is on the subject, EMT's polymorphism is born, and the cells are The microenvironmental EMT-inducing transcription factor ZEB1 is controlled by the microenvironment. Specific details, ZEB1 details Changes in the environment are controlled by the ZEB1's appearance and controlled by the environment. The purpose of this study is, EMT cancer cells are polymorphic and the cells are polymorphic. The organization's レベルで明らかにし, the future に新しいEMT's standard としたtherapy method has been established することである. EMT's polynomial control keyのメカニズムを解明するため, ZEB1-GFP fusion タンパク性の発成システムをconstruct した. The このシステムを uses the いてシグナル伝达経路にを and the えるlow molecular compound をスクリーニングした.そのRESULTS, ユビキチンプロテアソームrelated molecule のOBSTRUCTION によりZEB1's stability がincrease and した. The stability of ZEB1 is an important molecule, and the molecule is the same as the molecule. The USP51 is an anti-inhibitor, and the ZEB1 is a stability-reducing product. USP51 and ZEB1 are directly bound to each other and are not affected by CDK4/6. The stability of ZEB1 and the proliferation of cells are related to the control of ZEB1.さらに、Transplantation breast cancer のspace トランスクリプトームのデータを use いて、Tumor 踁縁部 では cancer cells がよりThe activity of EMT of mesenchymal system and the target gene of ZEB1 have been shown to be high.