細胞の不死化に関与するテロメア結合タンパク質TRF1の機能の解析

端粒结合蛋白TRF1参与细胞永生化的功能分析

• 批准号: 14033255
• 负责人: 中西 真人
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 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 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14033255/
• 关键词: 老化; 遺伝子; 細胞・組織; 蛋白質; 癌; テロメア; TRF1; 不死化; 細胞寿命; 細胞死; 細胞老化; 細胞癌化; 染色体

幹細胞や生殖細胞は無限の増殖能を持っているが、ヒトの組織を形成する正常体細胞の寿命は有限である。一方、ガン細胞は何らかの理由で正常細胞が再び不死化能を獲得したものであり、細胞不死化の機構を明らかにすることは、癌の治療や再生医療と密接につながる重要な課題である。細胞寿命決定機構として最も有力なテロメア仮説では、染色体の末端(テロメア)の構造の安定性を介して細胞の寿命が決定されていると考えられている。我々はこれまで、テロメア配列結合タンパク質TRF1がテロメア構造を形成するのに必要な構成的因子であること、TRF1の発現は不死化細胞では大きく上昇していることを発見し、TRF1がテロメア仮説を担う実体であることを提唱してきた(TRF1仮説)。そこで、本年度は、レトロウイルスベクターを使ってヒト初代培養繊維芽細胞に効率よくTRF1を過剰発現させ、その生理的活性と生化学的性質を検討した。レトロウイルスベクターを使うとほぼ100%の細胞にTRF1を過剰発現させることができる。この細胞を使ってTRF1の生理学的活性の一つである新規テロメア合成活性を測定したところ、もとの親細胞と同一であり、この細胞ではTRF1が機能を持っていないことが明らかになった。そこで過剰発現しているTRF1について、不死化細胞と有限寿命細胞で生化学的な比較を行った。その結果、複合体の分子量や等電点はまったく同一で、TRF1分子自体に違いはないことが明らかになった。一方、核マトリックスとTRF1の結合には大きな違いが見いだされ、不死化細胞では両者は強固に結合しているにも関わらず、有限寿命細胞ではこの結合は弱く、核マトリックス上にあってTRF1を結合する因子が欠損していることが強く示唆された。

Stem cells や germ cells <s:1> unlimited <s:1> proliferating capacity を supports って るが るが and ヒト <s:1> tissue を to form する normal somatic cells <s:1> with a limited lifespan <e:1> である. What side, ガ ン cells は ら か の reason で normal cells が び die change again can get し を た も の で あ り, cells die の institutions を Ming ら か に す る こ と は, cancer treatment の や regeneration medical と contact に つ な が る important topic な で あ る. Cell life decision institutions と し て も most powerful な テ ロ メ ア 仮 said で は, chromosome の end (テ ロ メ ア) の の structure stability を interface し て cells の life が decided さ れ て い る と exam え ら れ て い る. I 々 は こ れ ま で, テ ロ メ ア arrangement combining タ ン パ ク qualitative TRF1 が テ ロ メ を ア structure formation す る の に な constitute the necessary factor で あ る こ と, TRF1 の 発 は now die change cell で は big き く rise し て い る こ と を 発 し, TRF1 が テ ロ メ ア 仮 said を bear う be body で あ る こ と を mention sing し て き た (TRF1 仮 said) . そ こ で, this year's は, レ ト ロ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を make っ て ヒ ト original culture 繊 d bud cells に sharper rate よ く TRF1 を before turning 発 now さ せ, そ の physiological activity of と biochemical properties を beg し 検 た. レ ト ロ ウ イ ル ス ベ ク タ ー を make う と ほ ぼ 100% の cells に TRF1 を before turning 発 now さ せ る こ と が で き る. を こ の cells make っ て TRF1 の physiological active の つ で あ る new rules テ ロ メ ア synthetic determination of active を し た と こ ろ, も と の parent cell と same で あ り, こ の cells で は TRF1 が function を hold っ て い な い こ と が Ming ら か に な っ た. そ こ で before turning 発 now し て い る TRF1 に つ い て, undead cell と finite life cells で biochemistry な compare を line っ た. そ の results, complex の molecular weight や isoelectric point は ま っ た く same で, TRF1 molecular self に violations い は な い こ と が Ming ら か に な っ た. Side, nuclear マ ト リ ッ ク ス と TRF1 の combining に は big き な violations い が see い だ さ れ, undead cell で は struck the は strong に combining し て い る に も masato わ ら ず, finite life cell で は こ の は weak く, nucleus マ ト リ ッ ク ス on に あ っ て TRF1 を combining す る factor が owe loss し て い る こ と が く and shown strong sucking さ れ た.

项目成果

Nakanishi, M., et al.: "Basic Peptides as Functional Components of Non-viral Gene Transfer Vehicles"Current Protein and Peptide Science. (In press). (2003)

Nakanishi, M., et al.：“作为非病毒基因转移载体功能成分的基本肽”当前蛋白质和肽科学。

Akuta, T., et al.: "Enhancement of Phage-Mediated Gene Transfer by Nuclear Localization Signal"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 297. 772-779 (2002)

Akuta，T.等人：“通过核定位信号增强噬菌体介导的基因转移”Biochem.Biophys.Res.Commun. 297. 772-779 (2002)

Jun Okabe, 他: "Limited Capacity of the Nuclear Matrix to Bind Telomere Repeat Binding Factor TRF1 May Restrict the Proliferation of Mortal Human Fibroblasts"Human Molecular Genetics. 13. 285-293 (2004)

Jun Okabe 等：“核基质结合端粒重复结合因子 TRF1 的有限能力可能限制人类成纤维细胞的增殖”人类分子遗传学 13. 285-293 (2004)

Mahito Nakanishi, 他: "Basic Peptides as Functional Components of Non-viral Gene Transfer Vehicles"Current Protein & Peptide Science. 4. 141-150 (2003)

Mahito Nakanishi 等人：“作为非病毒基因转移载体功能成分的基本肽”，《当前蛋白质与肽科学》，4. 141-150 (2003)。

Koutetsu Lee, 他: "Differential Susceptibility of Cells Expressing Allogeneic MHC or Viral Antigen to Killing by Antigen-Specific CTL"Microbiology and Immunology. 48. 15-25 (2004)

Koutetsu Lee等人：“表达同种异体MHC或病毒抗原的细胞对抗原特异性CTL杀伤的不同敏感性”微生物学和免疫学48. 15-25 (2004)。