グルカゴン応答性メチル化酵素を介した肝糖新生・肝がん促進メカニズムの解明

先行研究において、グルカゴンにより遺伝子発現が誘導されるメチル化酵素SETXの肝臓特異的欠損により、肝糖新生系酵素遺伝子の発現抑制を介して糖尿病モデルマウスの高血糖が改善すること、同時に肝がんも抑制されることが明らかになった。前者はアセチル化酵素GCN5の機能抑制を、後者は癌抑制遺伝子産物p53の活性化を介することも示唆された。本研究では、SETXが慢性的なグルカゴンシグナルの亢進により活性化され、肝糖新生を活性化すると共に、肝がん形成も促進する可能性を検証し、そうであれば分子メカニズムを明らかにすることを目指している。またSETXの欠損による肝がんの治療の可能性も検証する。本年度は、肝臓におけるSETXタンパクの発現調節機構の解析に供する3×FLA-SETXヘテロノックイン(KI)マウスを樹立した。SETXの強発現が、活性依存的にグルカゴン応答性の糖新生系酵素遺伝子の発現を増加させ、糖新生の促進を介して血糖値を上昇させることを見いだした。またAAVベクターを用いてSETXを肝臓に強発現させ、がん発症への影響の検討にも着手した。SETXの機能調節におけるPKAによるリン酸化の意義を検証するため、その非リン酸化型/恒常的リン酸化型変異体を発現するKIマウスを樹立した。相互作用・翻訳後修飾解析などからGCN5がSETXによりモノメチル化される基質であることをメチル化部位と共に明らかにした。またメチルの意義を検討するため、非メチル化変異体GCN5KRを発現する各種ベクターならびにKIマウスの作製に着手した。SETXによるp53のメチル化が肝がんに与える影響を明らかにするために、非メチル化型ｐ53(p53KR) KIマウスを作製し、その検証に着手した。また肝がんに対するSETX抑制の治療効果の検証のため、薬剤誘導性肝臓特異的SETX欠損マウスの作製にも着手した。

先行研究において、グルカゴンにより遺伝子発現が誘導されるメチル化酵素SETXの肝臓特異的欠損により、肝糖新生系酵素遺伝子の発現抑制を介して糖尿病モデルマウスの高血糖が改善すること、同時に肝がんも抑制されることが明らかになった。前者はアセチル化酵素GCN5の機能抑制を、後者は癌抑制遺伝子産物p53の活性化を介することも示唆された。本研究では、SETXが慢性的なグルカゴンシグナルの亢進により活性化され、肝糖新生を活性化すると共に、肝がん形成も促進する可能性を検証し、そうであれば分子メカニズムを明らかにすることを目指している。またSETXの欠損による肝がんの治療の可能性も検証する。本年度は、肝臓におけるSETXタンパクの発現調節機構の解析に供する3×FLA-SETXヘテロノックイン(KI)マウスを樹立した。SETXの強発現が、活性依存的にグルカゴン応答性の糖新生系酵素遺伝子の発現を増加させ、糖新生の促進を介して血糖値を上昇させることを見いだした。またAAVベクターを用いてSETXを肝臓に強発現させ、がん発症への影響の検討にも着手した。SETXの機能調節におけるPKAによるリン酸化の意義を検証するため、その非リン酸化型/恒常的リン酸化型変異体を発現するKIマウスを樹立した。相互作用・翻訳後修飾解析などからGCN5がSETXによりモノメチル化される基質であることをメチル化部位と共に明らかにした。またメチルの意義を検討するため、非メチル化変異体GCN5KRを発現する各種ベクターならびにKIマウスの作製に着手した。SETXによるp53のメチル化が肝がんに与える影響を明らかにするために、非メチル化型ｐ53(p53KR) KIマウスを作製し、その検証に着手した。また肝がんに対するSETX抑制の治療効果の検証のため、薬剤誘導性肝臓特異的SETX欠損マウスの作製にも着手した。