発がん時の細胞時計の研究

癌变过程中细胞时钟的研究

基本信息

批准号：
16022242
负责人：
岡村均
金额：
$ 3.14万
依托单位：
Kobe 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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16022242/
关键词：
時計遺伝子ユビキチン・プロテアゾーム細胞分裂 Per2 Per1

项目摘要

細胞時計の発振機構に関与するシグナル伝達機構では、転写レベルでの振動にユビキチン・プロテアゾームが関与している。残念ながら、現在まで哺乳類では特異的なユビキチンリガーゼは同定されていない。今回、マウス胎仔線維芽細胞系にPer2-tet-offを組み込んだ細胞系を確立し、ドキシサイクリン(Dox)を含んだ条件下で培養した。Doxを抜いた条件では、Per2が過剰に発現する。このmPer2過剰発現系では、リズムが傷害される。また、転写振動が無い条件でも、一周期は時計蛋白質のリズムが見られる。プロテアゾームを阻害するMG132を加えると時計蛋白の減少は抑制される。従って、ユビキチン化が時計蛋白の主要分解経路であることは明らかである。転写レベルの制御と蛋白レベルの制御が絡む細胞周期と生体時計が強く結びついていたら、時計遺伝子の動きは分裂が亢進している精巣や胸腺などの臓器では、時計遺伝子が強力に動いているに違いない。しかし、精巣ではPer1の発現は強いが一定で、Per2はほとんど発現していない。すなわち、精巣では時計が働いていない。このことは、急速に分裂する臓器では、時計遺伝子は細胞周期とリンクしていないことを示している。第11染色体にあるPer1,第1染色体にあるPer2遺伝子周辺のゲノム探索により、Per1の10kb下流にはHes7が、Per2の2.8kb下流にはHes6が存在することが判明した。Hes遺伝子群は体節などさまざまな発生期の時間を司る2時間周期の時計遺伝子として知られている。このHes遺伝子群の発現は起こってもインシュレーターなどのゲノム隔離因子があってPer遺伝子の発現は抑えられている。発生終了後、Hes遺伝子は逆に抑えられ、Per遺伝子が活性化される。この事実は、時計遺伝子を活性化する因子があれば、がん細胞などでの短周期での細胞周期を抑えられるかも知れない。

在涉及细胞钟振荡机理的信号转导机制中，泛素蛋白酶体参与转录水平的振荡。不幸的是，迄今为止，在哺乳动物中尚未确定特定的泛素连接酶。在这种情况下，建立并在含有强力霉素（DOX）的条件下建立并培养的将PER2-TET掺入小鼠胚胎成纤维细胞系的细胞系。在去除DOX的情况下，PER2过表达。该MPER2过表达系统会导致节奏受损。此外，即使没有转录振动，也可以在一个周期中看到时钟蛋白的节奏。添加抑制蛋白酶体的MG132抑制了手表蛋白的降低。因此，很明显，泛素化是时钟蛋白的主要降解途径。如果细胞周期（转录水平控制和蛋白质水平对照与生物时钟都有密切相关，则时钟基因必须在睾丸和胸腺等器官中强烈移动，在睾丸和胸腺，其中时钟基因被强烈分裂。但是，PER1的表达很强，但在睾丸中恒定，并且PER2几乎没有表达。换句话说，时钟在睾丸中不起作用。这表明在迅速分裂的器官中，时钟基因与细胞周期无关。通过在11号染色体上搜索PER1和PER2基因周围的基因组，发现HES7位于PER1和HES6下游的10 kb，位于PER2下游的2.8 kb。 HES基因组被称为两个小时的时钟基因，该基因控制了各种新生时代，例如节点。即使发生了HES基因组的表达，由于基因组隔离因子（例如绝缘子），每个基因的表达也会被抑制。发育后，将HES基因抑制并激活每个基因。这一事实可能是，如果有一些因素激活时钟基因，可以抑制癌细胞中的短周期细胞周期等。