大腸炎関連発癌に関与するユビキチンリガーゼUBR4の生理学的機能とその分子機構

泛素连接酶UBR4参与结肠炎相关癌变的生理功能及分子机制

• 批准号: 21K06088
• 负责人: 田崎 隆史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kanazawa Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06088/
• 关键词: 大腸がん; ユビキチンリガーゼ; UBR4; マウスモデル; 大腸炎関連大腸がんモデル; Ag/N-degron pathway; Proteolysis; Colitis; Colon cancer

ユビキチンリガーゼUBR4はタンパク質のユビキチン化を担う翻訳後修飾酵素で、多種多様な生理現象に関わっていることが報告されている。本研究計画では、マウス個体のみならず、UBR4欠損培養細胞を用いて網羅的にUBR4依存性の変動因子を検索することにより、大腸炎関連発がんに関わるUBR4の生理学的機能とその分子機構の解明を目指す。R4年度は、UBR4依存性大腸炎関連大腸がんモデルマウスとヒト大腸由来培養細胞におけるUBR4役割についての研究を行った。大腸炎関連発がんモデルマウスは、系統、餌、水、AOM/DSS（製造元、投与量、投与回数）などの様々な要因により、大腸炎の程度や発がん時期が変動する。本研究での飼育環境では、10mg/kg BW AOM 1 i.p. injection+2 cycles of 1.5％DSSで、大腸炎および大腸がんモデルを作製した。その結果、対照群と比較してUBR4欠損群ではDSSによる大腸炎の程度に個体差あるものの、大腸がんの発生率および一匹当たりの腫瘍数が再現性良く増加していた。以上の結果から、UBR4は大腸炎と大腸がん発生において抑制的な役割を持っていることが示唆された。UBR4欠損HEK293細胞確立に用いたCRISPR/CAS９発現プラスミドベクターをヒト大腸がん由来細胞（HCT116, HT29）に適用した。しかし、UBR4欠損細胞を確立することが出来なかった。そこで、siRNA導入により大腸がん由来細胞で発現しているUBR4タンパク質をノックダウンしたところ、細胞増殖が阻害された。siRNA抵抗性のUBR4発現ベクターをsiRNAと同時に導入したところ、細胞増殖阻害が抑制された。したがって、ヒト大腸がん由来細胞におけるUBR4は増殖促進する役割を持っていることが示唆された。

Ubikitin Rigase UBR4是一种翻译酶，是蛋白质泛素的翻译，据报道与各种生理现象有关。在该研究计划中，通过使用UB4缺陷培养细胞以及UB4缺陷培养细胞来阐明与UB4相关的生理功能及其分子机制。在财政R4中，我们研究了与UB4依赖性结肠炎相关的结肠直肠癌模型小鼠和人类结肠衍生的培养细胞中UBR4作用的研究。由于各种因素，例如谱系，食物，水，AOM/DSS（制造商，剂量，给药数），与结肠炎相关的癌症小鼠，例如在这项研究的育种环境中，结肠炎和结肠直肠癌模型是由10 mg/kg bw aoM 1 i.p.注射+2个DSS的2个周期。结果，尽管与受控组相比，由于UB4缺陷型组DSS引起的结肠炎程度存在个体差异，但结直肠癌的发生率和每只动物的肿瘤数量高度可重复。这些结果表明，UB4在结肠炎和结肠直肠癌中具有抑制作用。 UB4缺乏HEK293 CRISPR/CAS9表达质粒植物被应用于人类结肠癌衍生的细胞（HCT116，HT29）。但是，无法建立UB4缺陷的细胞。因此，引入siRNA击倒了在结直肠癌衍生的细胞中表达的UBR4蛋白，并抑制了细胞增殖。与siRNA同时引入了siRNA抗性UB4表达载体，后者抑制了细胞增殖抑制。因此，有人提出，人类结肠癌衍生细胞中的UB4在促进生长方面起作用。

项目成果

UBR4-HPV16E7相互作用の分子機構

UBR4-HPV16E7相互作用的分子机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 田崎 隆史;佐々木 隼人;佐々木 宣哉
• 通讯作者: 佐々木 宣哉

大腸炎関連大腸がんモデルにおけるユビキチンリガーゼUBR4の役割

泛素连接酶 UBR4 在结肠炎相关结直肠癌模型中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 田崎隆史;佐々木隼人;佐々木宣哉
• 通讯作者: 佐々木宣哉