薬剤耐性の分子機構としての遺伝子転写制御とクロマチン構造変化

基因转录调控和染色质结构变化作为耐药性的分子机制

• 批准号: 11139267
• 负责人: 野本 実
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11139267/
• 关键词: 抗癌剤耐性; ERCC1遺伝子; HMG1遺伝子; YB1遺伝子; Stat3遺伝子; クロマチン構造; マイクロコッカル・ヌクレアーゼ; LM-PCR

抗癌剤耐性の分子メカニズムを解明するために、シスプラチン耐性細胞で親株に比べて発現が亢進している遺伝子の検索をまず行なった。そうした遺伝子として、損傷DNAの識別・修復に関与するHMG1、転写因子のYB1やStat3、さらに損傷DNAの切除・修復に関わるERCC1などについて、転写制御を解析したところ、ERCC1を除く遺伝子で、転写因子の結合様式の微妙な変動がみられたのに対し、ERCC1遺伝子ではそうした転写因子結合の変動を検出できなかった。そこで、耐性細胞特異的な発現亢進の分子メカニズムの特殊的なケースとして、クロマチン構造変化を想定して実験を行なったところ、ERCC1のみならず上記のすべての遺伝子で、クロマチン構造が活性化していることが判明した。すなわち、ERCC1遺伝子以外で観察された転写因子結合様式の微細な変動は、クロマチン構造の変化に伴う二次的なものであり、耐性細胞特異的発現亢進の鍵をにぎる第一義的な分子メカニズムは、クロマチン構造の活性化であり、当初想定していた転写因子の量的・質的変化は、副次的なものであるとの結果を得た。各遺伝子の耐性細胞株での発現亢進の程度は一様ではないが、マイクロコッカル・ヌクレアーゼ(以下MNase)の切断点の解析から検出される活性化レベルの程度と非常によく相関した。親株細胞のMNase切断点は、Linker部位に集中的に観察されるのに対し、耐性株細胞ではヌクレオソーム内部にも切断点が分布しており、より低濃度のMNaseにおいても有意の切断シグナルが得られた。これらの観察は、耐性株細胞ではよりOpenな活性ヌクレオソーム構造へと変換していることを示唆している。しかし、個々の遺伝子のMNase切断点を詳細に検討すると、こうした不活性→活性ヌクレオソームへの変換のみならず、遺伝子核内立体配置の変換や核マトリックスへの結合様式の相違等も想定され、多種類のModulation Systemsの関与が示唆される。

Anti-cancer resistant molecules are identified by the expression of genes in resistant cells, and the expression of genes in resistant cells is enhanced by the expression of genes in parental plants. HMG1, YB1, Stat3, ERCC1, ERCC1, ERCC, ERCC, In addition, special molecular mechanisms for the development and activation of resistant cell-specific hyperactive molecules are identified. In addition to ERCC1 gene, we have observed the micro-dynamic change of the binding mode of the writing factor, the structural change of the writing factor, the secondary change of the writing factor, the resistance to the cell-specific hyperactivity of the key, the primary change of the molecular structure, the quantitative change of the writing factor, and the secondary change of the writing factor. The degree of hyperactivity of the resistant cell lines of each gene varied from one to the other, and the degree of activation of MNase (MNase) was highly correlated with the analysis of the cleavage point. MNase cleavage sites in parent cells were concentrated at the Linker site, while cleavage sites in tolerant cells were distributed at low concentrations. The cells of the resistant strain were observed to be Open to activity, and the structure of the cell was changed. The MNase cut-off point of each molecule is discussed in detail. The relationship between inactivation and activity is discussed in detail. The relationship between three-dimensional configuration of the molecule and the combination mode is discussed in detail.

项目成果

Hitoshi Kusaba et al.: "Association of 5' CpG demethylation and altered chromatin structure in the promoter region with transcriptional activation of the multidrug resistance 1 gene in human cancer cells"Eur.J.Biochem.. 262. 924-932 (1999)

Hitoshi Kusaba 等人：“5CpG 去甲基化和启动子区染色质结构改变与人类癌细胞中多药耐药 1 基因转录激活的关联”Eur.J.Biochem.. 262. 924-932 (1999)

Minoru Nomoto et al.: "Structural Basis for the Regulation of UDP-N-Acetyl-α-D-galactosamine:polypeptide N-Acetylgalactosaminyl Transferase-3 Gane Expression in Adenocarcinoma Cells"Cancer Research. 59(24). 6214-6222 (1999)

Minoru Nomoto 等人：“腺癌细胞中 UDP-N-乙酰基-α-D-半乳糖胺的调节的结构基础：多肽 N-乙酰基半乳糖胺基转移酶-3 Gane 表达”癌症研究 59(24)。 1999）

Tomoko Ise et al.: "Transcription factor Y-Box Binding Protein 1 Binds Preferentially to Cisplatin-modified DNA and interacts with Proliferating Cell Nuclear Antigen"Cancer Research. 59. 342-346 (1999)

Tomoko Ise 等人：“转录因子 Y-Box 结合蛋白 1 优先与顺铂修饰的 DNA 结合并与增殖细胞核抗原相互作用”癌症研究。

Hiroshi Takano et al.: "Structural and functional analysis of the control region of the human DNA topoisomerase llα gene in drug-resistant cells"Anti-Cancer Drug Design. 14. 87-92 (1999)

Hiroshi Takano 等：“耐药细胞中人类 DNA 拓扑异构酶 IIα 基因控制区的结构和功能分析”抗癌药物设计。 14. 87-92 (1999)

Minoru Nomoto et al.: "Analysis of 8-hydroxyguanine in the rat kidney genomic DNA affter administration of a renal carcinogen,ferric nitrilotrlacetate"Carcinogenesis. 20(5). 837-841 (1999)

Minoru Nomoto 等人：“施用肾致癌物次氮基乙酸铁后大鼠肾基因组 DNA 中 8-羟基鸟嘌呤的分析”致癌作用。