染色体構築分子群による遺伝子発現制御と細胞がん化

細胞がん化の「遺伝子発現制御の破綻」という側面に着目するならば、遺伝子発現のパターンが、がん細胞でどのような病理で崩れているのかを明らかにすることは、がんを理解するための基礎として不可欠である。遺伝子発現の制御はクロマチン構造の変化の上に成り立っていると広く考えら得ているものの、この概念は未だ具体的な分子論では説明されていない。本研究では挑戦的な実験を行い予備的な観察が広く得られ、次の2つの点にまとめられる。1)Aurora Bキナーゼによるクロマチン制御:クロマチンを凝縮する働きのあるコンデンシンの動態制御機構を調べた。in vitroにおいて明らかにしたコンデンシンのリン酸化部位の同定を行った。非リン酸化型変異体は染色体に結合しないことから、Aurora BはコンデンシンIのリン酸化によりクロマチン結合を促進していると考えられた。また、Aurora Bの結合タンパク質の探索を開始したところ、機能未知のクロマチン結合タンパク質を同定し、関連を調べている。2)Poloキナーゼによるクロマチン制御:Plk1のリン酸化基質を同定するためにpolo-box domain(PBD)に結合するタンパク質を探索した結果、コンデンシンIIとPBDが結合することを見出した。Far-Westemブロティング解析などの結果、コンデンシンIIを構成分子であるCAP-D3が特異的にPBDと結合すること、さらにCAP-D3がPlk1によって分裂期特異的にリン酸化修飾を受けることを見出した。現在、そのリン酸化の意義を明らかにすべく、リン酸化部位の特定に取り組んでいる段階である。これら2つの分裂期キナーゼはがん遺伝子としても位置づけられていることからも、ここで見出したコンデンシンとの関わりを突破口として、がん細胞に特徴的なクロマチン構造を明らかにしたいと考えている。

細胞がん化の「遺伝子発現制御の破綻」という側面に着目するならば、遺伝子発現のパターンが、がん細胞でどのような病理で崩れているのかを明らかにすることは、がんを理解するための基礎として不可欠である。遺伝子発現の制御はクロマチン構造の変化の上に成り立っていると広く考えら得ているものの、この概念は未だ具体的な分子論では説明されていない。本研究では挑戦的な実験を行い予備的な観察が広く得られ、次の2つの点にまとめられる。1)Aurora Bキナーゼによるクロマチン制御:クロマチンを凝縮する働きのあるコンデンシンの動態制御機構を調べた。in vitroにおいて明らかにしたコンデンシンのリン酸化部位の同定を行った。非リン酸化型変異体は染色体に結合しないことから、Aurora BはコンデンシンIのリン酸化によりクロマチン結合を促進していると考えられた。また、Aurora Bの結合タンパク質の探索を開始したところ、機能未知のクロマチン結合タンパク質を同定し、関連を調べている。2)Poloキナーゼによるクロマチン制御:Plk1のリン酸化基質を同定するためにpolo-box domain(PBD)に結合するタンパク質を探索した結果、コンデンシンIIとPBDが結合することを見出した。Far-Westemブロティング解析などの結果、コンデンシンIIを構成分子であるCAP-D3が特異的にPBDと結合すること、さらにCAP-D3がPlk1によって分裂期特異的にリン酸化修飾を受けることを見出した。現在、そのリン酸化の意義を明らかにすべく、リン酸化部位の特定に取り組んでいる段階である。これら2つの分裂期キナーゼはがん遺伝子としても位置づけられていることからも、ここで見出したコンデンシンとの関わりを突破口として、がん細胞に特徴的なクロマチン構造を明らかにしたいと考えている。