細胞周期制御におけるカリウム／クロライド共輸送体の役割の解明

阐明钾/氯协同转运蛋白在细胞周期控制中的作用

• 批准号: 13J03299
• 负责人: 北川 真希
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03299/
• 关键词: カリウム/クロライド共輸送体; 細胞周期; Cclin D_1; Cyclin E_2; p21

【目的】本研究ではヒト乳癌細胞株MDA-MB-231細胞を用いて細胞周期の進行制御におけるKCC(カリウム/クロライド共輸送体)の役割を解明することを目的とした。【方法】無血清培養とhydroxyurea処理によりMDA-MB-231細胞をG_1期の後期に同調した。Hydroxyureaを除去し、KCC阻害剤(dihydro-indenyloxy-alkanoic acid ; DIOA)存在下および非存在下に10%FBSを含むDMEM培地で細胞を培養し、細胞増殖および細胞周期に対するDIOAの作用を解析した。【結果】無血清培養とhydroxyurea処理により約75%の細胞がG_0/G_1期に停止した。Hydroxyureaを除去し、10%FBSを含むDMEM培地で培養すると細胞は同期して増殖を開始した。コントロール群と比較して、DIOAを添加すると細胞の増殖速度は少し遅くなったが、細胞周期は1回転した。しかし、2周目の細胞周期は著しく阻害され、約70%の細胞がG_0/G_1期に停止した。細胞周期の制御に関与する分子(cyclin D_l、cyclin E_2およびp21)の発現は細胞周期の進行に伴い、特徴的な変化を示した。DIOA添加による細胞周期の停止はcyclin D_1およびcyclin E_2タンパク質発現量の低下、およびp21タンパク質発現量の増加を伴っていた。これらの分子のなかで、G_1期からS期への移行に必須の分子であるcyclin E_2の発現がDIOA添加により著しく抑制された。これらのタンパク質分子の発現量の変化は転写レベルで制御されていた。【考察】同調したMDA-MB-231細胞を用いた解析から、細胞周期に伴うcyclin D_1、cyclin E_2およびp21発現量の変化がDIOAによってそれぞれ特異的な制御を受け、また、DIOAにより細胞周期がG_0/G_1期に停止し、細胞増殖が抑制されることが明らかになった。これらの結果は、KCCがG_1期における細胞内C1濃度のダイナミックな変化に関与し、cyclin D_1、cyclin E_2およびp21発現を転写レベルで制御することによって、細胞周期の進行制御に重要な役割を果たしていることを示唆しており、KCCが癌治療における分子標的に, なりうる可能性を示唆している。

[Objective] The purpose of this study is to clarify the role of KCC(Karikumi/Kurolid transporter) in cell cycle control using the breast cancer cell line MDA-MB-231 cells. [Methods] MDA-MB-231 cells were cultured in serum-free medium and treated with hydroxyurea. To analyze the effects of dihydroxy-alkanoic acid (DIOA) on cell culture, cell proliferation and cell cycle in the presence or absence of 10% FBS in DMEM medium. [Results] About 75% of the cells in serum-free culture and hydroxyurea treatment stopped at G_0/G_1 stage. The cells were cultured in DMEM medium containing 10% FBS without Hydroxyurea. The cell growth rate of DIOA was reduced and the cell cycle was reversed. The cell cycle was arrested at 2 weeks, and about 70% of the cells stopped at G_0/G_1. The discovery of molecules involved in the control of the cell cycle (cyclin D_l, cyclin E_2, and p21) is indicative of the changes in characteristics associated with the progression of the cell cycle. DIOA addition caused cell cycle arrest, decreased cyclin D_1 and cyclin E_2 levels, and increased cyclin D_1 and cyclin E_2 levels. The expression of cyclin E_2 was inhibited by the addition of DIOA. The change of the amount of the molecule produced by the reaction is controlled by the reaction. [Investigation] Homoregulation of MDA-MB-231 cells was analyzed in the middle of the cell cycle, and the expression of cyclin D_1, cyclin E_2, and p21 was changed. DIOA was used to control the cell cycle, and the cell cycle was stopped at G_0/G_1. The cell proliferation was inhibited. These results indicate that KCC is a molecular target for cancer therapy and that it is important for cell cycle regulation to control the expression of cyclin D1, cyclin E2 and p21.