細胞老化のリアルタイム解析法の確立とその応用による老化シグナルの解析

増殖因子の過多、増殖因子受容体の過剰な活性化あるいは癌遺伝子の変異・増幅などのイベントは、正常細胞を過剰に増殖させるシグナルとして働く。このような過剰な増殖シグナルは細胞の急速な増殖を励起すると同時に、細胞死(apoptosis)あるいは細胞の老化(senescence)のシグナルを誘導し、不必要な増殖やそれに伴って引き起こされる細胞の悪性化を防いでいると考えられている。現実に細胞死あるいは老化に関わる分子を不活化した細胞やマウスでは、活性型の癌遺伝子産物を発現することで癌化を引き起こすことが可能であり、細胞死および老化のシグナルが腫瘍形成を抑制する重要な砦として働いていることが分かってきている。近年、老化細胞ではsenescence-associated heterochromatin foci(SAHF)と呼ばれるクロマチンの凝集体が核内に出現することが見出され、その構成成分としてmacroH2Aやheterochromatin protein 1(HP1)が含まれることが明らかになった。本研究はこれらSAHFの構成分子を緑色蛍光タンパク質(GFP)と融合タンパクの形で細胞内に発現し、癌遺伝子の過剰発現や薬剤処理によって誘導される細胞老化を、SAHFの形成をリアルタイムでモニターすることによって、動的に評価するシステムを構築することを目的として実施した。その結果、HP1とGFPを融合したベクターを導入した細胞では、生きた細胞でSAHFと考えられるクロマチンの凝集体を検出することが可能となり、とくに抗がん剤などでDNA損傷を与えたときにその発現が上昇することが分かった。現在このシステムを用いて老化誘導化合物、あるいは老化誘導siRNAのスクリーニングを行っている。

増殖因子の過多、増殖因子受容体の過剰な活性化あるいは癌遺伝子の変異・増幅などのイベントは、正常細胞を過剰に増殖させるシグナルとして働く。このような過剰な増殖シグナルは細胞の急速な増殖を励起すると同時に、細胞死(apoptosis)あるいは細胞の老化(senescence)のシグナルを誘導し、不必要な増殖やそれに伴って引き起こされる細胞の悪性化を防いでいると考えられている。現実に細胞死あるいは老化に関わる分子を不活化した細胞やマウスでは、活性型の癌遺伝子産物を発現することで癌化を引き起こすことが可能であり、細胞死および老化のシグナルが腫瘍形成を抑制する重要な砦として働いていることが分かってきている。近年、老化細胞ではsenescence-associated heterochromatin foci(SAHF)と呼ばれるクロマチンの凝集体が核内に出現することが見出され、その構成成分としてmacroH2Aやheterochromatin protein 1(HP1)が含まれることが明らかになった。本研究はこれらSAHFの構成分子を緑色蛍光タンパク質(GFP)と融合タンパクの形で細胞内に発現し、癌遺伝子の過剰発現や薬剤処理によって誘導される細胞老化を、SAHFの形成をリアルタイムでモニターすることによって、動的に評価するシステムを構築することを目的として実施した。その結果、HP1とGFPを融合したベクターを導入した細胞では、生きた細胞でSAHFと考えられるクロマチンの凝集体を検出することが可能となり、とくに抗がん剤などでDNA損傷を与えたときにその発現が上昇することが分かった。現在このシステムを用いて老化誘導化合物、あるいは老化誘導siRNAのスクリーニングを行っている。