翻訳調節因子特異的なメチル化修飾に依存した体性幹細胞維持機構

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翻訳伸長因子eEF2タンパク質におけるジフタミド修飾は特異的かつ重要な翻訳後修飾であり、ジフタミド修飾による翻訳活性が腸幹細胞の増殖に必要であることが先行研究で明らかになっている。本研究では、腸幹細胞におけるジフタミド修飾の標的シグナル経路の同定を試みた。腸幹細胞は定常状態ではほぼ静止しており、解析が困難であることから、恒常的活性化型RAS遺伝子（RasV12）を用いた細胞増殖亢進モデル実験系を用いた。翻訳ターゲットを解析する為にはリボソーム解析が最適であったが、サンプル量が少なく実験が困難であった為、マイクロアレイ解析を行った。主成分分析（PCA）およびエンリッチメント解析（GO、KEGG解析）の結果、Dph5-IRによってリボソーム新生に関する遺伝子群が減少し、神経発生に関わる遺伝子群の発現が上昇することがわかった。複数の先行研究から、このような遺伝子群を制御する因子としてc-Mycのショウジョウバエホモログであるd-Mycの関与が浮上した。リボソーム新生および神経発生遺伝子群の発現制御におけるジフタミド修飾とdMycの関連性を検討する為に、RasV12発現腸幹細胞においてdMyc遺伝子をノックダウンした（dMyc-IR）ところ、dMyc-IR によってRasV12細胞の増殖が一部抑制された。またQPCRを行ったところ、dMyc-IR によりリボソーム新生に関する遺伝子群が減少していた。またDph5-IR はdMycの転写レベルでの発現を変化させないが、dMycの翻訳を阻害することが、dMycのQPCRおよび抗体染色から明らかになった。以上の結果から、eEF2ジフタミド修飾はdMycの翻訳を制御し、リボソーム新生遺伝子群の発現を亢進することで幹細胞増殖を誘導することが示唆された。