癌抑制遺伝子CHIPの発現制御機構の解析

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[研究目的1本申請者らは乳癌の増殖と転移の両経路を抑制する因子としてCHIP遺伝子を同定した。そして、ヒト乳癌組織におけるCHIP遺伝子の発現解析から、癌の悪性化にはCHIP遺伝子の発現低下が関与していることを突き止めた。また、CHIP遺伝子プロモーターのDNAメチル化修飾がCHIP遺伝子の発現低下を招き、乳癌の悪性化を促進させていることを見出した。しかし、プロモーターにDNAメチル化修飾を誘導するメカニズムは不明な点が多く、CHIP遺伝子不活化のプロセスは謎である。そこで、本申請者は、CHIPプロモーターにおいて、DNAメチル化修飾を誘導する転写抑制因子を探索し、CHIP遺伝子不活化の分子メカニズムを明らかにすることを目的とし、研究を進める。[本年度の研究実施計画]本年度までの研究成果から、癌抑制遺伝子CHIPのプロモーター領域結合タンパク質として、ピルビン酸キナーゼ遺伝子(PKM2)とLIRP130遺伝子を同定し、PKM2がCHIP遺伝子の転写レベルに影響を及ぼすことを確認した。本年度は、CHIP遺伝子のプロモーター領域に、PKM2が実際に結合することができるのか、大腸菌のPKM2精製タンパク質と、CHIP遺伝子プロモーター領域のDNAオリゴヌクレオチドを使ったin vitro DNA-タンパク質間結合を確認した。本研究は、PKM2にDNA結合能があることを示唆する新しい知見であり、PKM2の転写因子として新機能を示唆することにつながった。また、PKM2のsiRNAを用いて、PKM2による癌抑制遺伝子cHIPの転写制御を低下させた時の、乳癌細胞株の悪性度(遊走性と浸潤性)を評価した。その結果、PKM2のノックダウンにより、CHIP遺伝子の発現増加が誘導され、乳酸細胞株の悪性度が低下したことが示唆された。