突然変異蓄積を標的とした治療法開発

针对突变积累的治疗方法的开发

• 批准号: 14030031
• 负责人: 石垣 靖人
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14030031/
• 关键词: NMD; mRNA分解; ナンセンス変異; キャップ結合蛋白質

がん細胞の特徴は、遺伝子に突然変異が蓄積していること、そして遺伝的に不安定な形質を獲得しているために常にヘテロな集団を生み出していける点にある。このため特定の遺伝子変異や経路(質)を標的とした治療方法に加えて、不特定の遺伝子変異の蓄積(量)を標的とした治療方法の併用が有効であると着想した。その分子標的の候補となる機構がナンセンス変異依存mRNA分解(Nonsense-mediated mRNA decay、NMDと省略)である。NMDは正常遺伝子の発現には影響を与えずに、ナンセンス変異を持つDNAから転写されたmRNAを選択的に分解してノックアウトする機構である。がん細胞においてもNMDはDNA中に蓄積した突然変異の発現をmRNAレベルで抑制して無毒化している。NMDの抑制は、がん細胞に蓄積した不特定多数の突然変異の発現を促し、発現した変異型蛋白質が正常な機能を阻害することにより、がん細胞の増殖抑制あるいは死滅を引き起こすことが期待される。以上の着想から、NMDの機構、とりわけ細胞内でNMDの標的となるmRNA-蛋白質複合体を同定を行い、NMDがCap Binding Complex(CBC)の結合したmRNA上で起きることを確認した。また、ヒト遺伝疾患遺伝子をモデルとして、翻訳反応の阻害剤であるシクロヘキシミド、リン酸化反応の阻害剤であるワルトマニンを利用してNMDの阻害が起きること、2本鎖RNAのトランスフェクションによるRNAiがNMDに特異的に必要とされるUpf1とUpf2のmRNA量を低下させうることを明らかにした。また、NMD再構築系確立を目指して、各種ヒト細胞にFLAG付加CBCを安定に発現させて免疫沈降できる系の確立を行った。今後は、これらの細胞系におけるNMD反応の性格付けと試験管内での効率の良い翻訳系の確立が必要である。

The characteristics of the cell are different from those of the gene, and the gene is different from those of the gene. The treatment method of the specific gene is different from the treatment method of the specific gene. A candidate for a molecular target is a Nonsense-mediated mRNA decay (NMD). NMD has the ability to influence the development of normal genes, including DNA and mRNA. NMD accumulates in DNA, suddenly changes expression, and mRNA is inhibited. The inhibition of NMD accumulation in cells is not specific to the sudden appearance of abnormal proteins, which are expected to inhibit normal cell function. The mechanism of NMD and the mRNA Binding Complex of NMD were identified. The expression of Upf1 and Upf2 mRNA is essential for the development of NMD. The NMD reconstruction system was established in the presence of FLAG and CBC in a variety of cells. In the future, it is necessary to establish a good cell line for NMD reaction and to test the efficiency of the cell line.

项目成果

石垣靖人: "NMDの役割とその機構"蛋白質 核酸 酵素. 48・4. 382-389 (2003)

石垣泰人：“NMD 的作用及其机制”蛋白质核酸酶 48・4（2003）。

Atsushi Tanaka et al.: "An ultraviolet-B-resistant mutant with enhanced DNA repair in Arabidopsis"Plant Physiology. 129・1. 64-71 (2002)

Atsushi Tanaka 等人：“拟南芥中具有增强 DNA 修复功能的抗紫外线突变体”植物生理学 129・1（2002 年）。

Shigeru Kohtani et al.: "Photocatalytic degradation of 4-n-Nonylphenol under irradiation from solar simulator: Comparison between BiVO_4 and TiO_2 photocatalysts"Chemistry Letters. 7. 660-661 (2002)

Shigeru Kohtani 等人：“太阳模拟器照射下 4-n-壬基苯酚的光催化降解：BiVO_4 和 TiO_2 光催化剂的比较”化学快报。

石垣靖人: "NMDと翻訳"RNA Network Newsletter. 1・1. 24-26 (2002)

石垣康人：“NMD 和翻译”RNA 网络通讯 1・1（2002 年）。

Fabrice Legeune et al.: "The exon-exon Junction complex is detected on CBP80-bound but not eIF4E-bound mRNA in mammalian cells : Dynamics of mRNP remodeling"EMBO Journal. 21・13. 3536-3545 (2002)

Fabrice Legeune 等人：“在哺乳动物细胞中，在 CBP80 结合但未与 eIF4E 结合的 mRNA 上检测到外显子-外显子连接复合物：mRNP 重塑的动力学”EMBO 杂志 21·13 (2002)。