ショットガンプロテオミクスによる肺小細胞癌の新規マーカー探索

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研究目的 : 肺小細胞癌は、転写因子hASH1 (human achaete-scute homologuel)に制御され、神経内分泌分化を示す高悪性度の癌である。私は、hASH1を肺腺癌細胞株A549細胞に導入した安定細胞株を作製した。この細胞は、神経内分泌分化をはじめ様々な形質を獲得した。この細胞を使って、神経内分泌分化に関与するhASH1の周辺分子を同定するために、質量分析装置を用いてhASH1特異的結合蛋白質を103分子同定した。本研究の目的は、1)同定したhASH1結合蛋白質について、siRNA阻害実験を行い周辺分子の機能を明らかにすること、2)hASH1の有無で下流分子のシグナル伝達機構に与える影響を調べるため、核内リン酸化蛋白質を同定することである。研究方法 : 1)同定したhASH1特異的結合蛋白質の中で、mRNA発現解析で肺小細胞癌細胞株でのみ高発現を示すhASH1-binding protein (HBP)-2を候補分子とした。この分子について機能を明らかにするために、siRNA導入による阻害実験を行った。2)次にhASH1機能的核内リン酸化蛋白質を同定するために、hASH1導入A549細胞とコントロールmock導入A549細胞から核蛋白質を抽出した。それらをトリプシン消化し、ペプチド断片化した。このペプチドをリン酸化ペプチド抽出カラムで特異的に回収し濃縮した後、質量分析装置を用いて核内リン酸化ペプチドの網羅的な同定を試みた。研究成果 : 1)siRNA阻害実験ではsiHBP-2が、hASH1導入A549細胞及び肺小細胞癌細胞株H1688において神経内分泌分化マーカーのChromograninA、NCAMの発現を低下させた。2)核内リン酸化蛋白質は、hASH1特異的リン酸化蛋白質26、mock特異的リン酸化蛋白質11、共通のリン酸化蛋白質を7同定した。同定したhASH1特異的リン酸化蛋白質には、アストロサイトの分化に関わる蛋白質や細胞周期を制御する蛋白質が同定された。このことは、hASH1とその周辺分子が神経系への分化や細胞増殖に関与していることが示唆される。