がん細胞の複製ストレスを解消する新規lncRNAの機能解明

阐明减轻癌细胞复制压力的新型 lncRNA 的功能

• 批准号: 20K07570
• 负责人: 鈴木 美穂
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07570/
• 关键词: 長鎖非翻訳RNA; がん細胞; 複製ストレス; R-loop; DNA複製ストレス

がん細胞に特徴的な高い複製ストレスは、ゲノム不安定性をもたらし、発がんの促進やがんの進展を加速させることがよく知られている。しかし、がん細胞が高い複製ストレスに晒されながらも、複製を完了させ細胞増殖していく機構は完全に解明されていない。私たちはこれまでに、複製ストレスによって発現が誘導される長鎖非翻訳RNA (lncRNA)、TUG1を同定した。タンパク質をコードしないlncRNAは近年DNA損傷修復との関連が報告されているが、私たちはTUG1がDNA損傷の原因となるR-loopを解消する役割をもつことを明らかにした。TUG1と相互作用しDNAの複製ストレスから生じるDNA損傷を防ぐ機能をもつタンパク質を解析したところ、R-loopに結合することが知られているDHX9が同定された。私たちは、DHX9とTUG1が細胞内で直接結合していることを実験的に示した。次に、TUG1が解消するR-loopをゲノムワイドに同定したところ、TUG1ノックダウンにより特異的にR-loopが蓄積する領域が約300ヶ所存在することが分かった。TUG1-sensitive sitesと名付けたこれらの領域は、数kbにわたってマイクロサテライト配列を含む特徴的なリピート配列であり、定常状態でもR-loopを蓄積しやすい領域であった。つまり、TUG1はR-loopを形成しやすくDNA損傷を受けやすい領域を標的とし、その領域のR-loopを解消することでゲノムDNAを損傷から守る機能を果たしていることがわかった。さらに私たちは、TUG1によるR-loop解消は、TUG1結合タンパク質DHX9のRNAヘリカーゼ活性によることを明らかにした。また、超解像顕微鏡によって、TUG1が標的とするR-loopは転写と複製が逆方向から衝突するDNA損傷を受けやすい領域であることを示した。

众所周知，癌细胞的高复制应激特征会导致基因组不稳定性，从而促进癌变和加速癌症的发展。但是，尚未完全了解癌细胞完成复制和增殖的机制。我们先前已经鉴定出长链的未翻译RNA（LNCRNA）TUG1，其表达是由复制应力诱导的。尽管据报道，近年来据报道，无蛋白质的LNCRNA与DNA损伤修复有关，但我们透露TUG1在解决R环中具有作用，这会导致DNA损伤。当分析与TUG1相互作用并防止DNA复制应力引起的DNA损伤的蛋白质时，已知DHX9已知与R-loop结合。我们通过实验证明DHX9和TUG1直接结合在细胞中。接下来，当我们发现TUG1解决的R-loops是全基因组时，我们发现大约有300个区域通过TUG1敲低特异性地积累了R-LOOPS。这些区域称为TUG1敏感位点，是几个Kb上包含微卫星序列的独特重复序列，即使在稳态下也很容易积累R-Loops的区域。换句话说，发现TUG1的靶向区域容易受到DNA损伤的区域，这些区域容易造成R-loops，并且通过消除该区域的R-loops，它起作用，可保护基因组DNA免受损伤。此外，我们揭示了TUG1通过TUG1结合蛋白DHX9的RNA解旋酶活性引起的R-loop分辨率。另外，超分辨率显微镜表明，TUG1靶向的R环是容易发生DNA损伤的区域，其中转录和复制从相反的方向碰撞。

项目成果

長鎖非翻訳RNA TUG1は核スペックル近傍で複製フォークを保護する

长非翻译 RNA TUG1 保护核斑点附近的复制叉

• 发表时间: 2021
• 作者: 橋本直子;アルマス・アレスラン;山形一行;横山真隆;石 曉彦;田中知明;鈴木美穂
• 通讯作者: 鈴木美穂

R-loop調節における長鎖非翻訳RNATUG1の機能

长链非翻译 RNATUG1 在 R 环调节中的功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Mohamed Mahmoud Shaaban;Hazawa Masaharu;Kobayashi Akiko;Guillaud Laurent;Watanabe-Nakayama Takahiro;Nakayama Mizuho;Wang Hanbo;Kodera Noriyuki;Oshima Masanobu;Ando Toshio;Wong Richard W.;山田範幸，小川七恵，佐々木奈都紀，上田奈央子，肥田野靖史，高橋静子，菊池いな子，安保淳一，西谷匡央，鈴木正通，杉本 亮，刑部光正，上杉憲幸，栁川直樹，菅井 有;鈴木美穂
• 通讯作者: 鈴木美穂

長鎖非翻訳RNA TUG1による時空間的DNA複製ストレス制御

长链非翻译RNA TUG1对DNA复制应激的时空控制

• 发表时间: 2021
• 作者: Masaharu Hazawa;Richard Wong;鈴木美穂
• 通讯作者: 鈴木美穂

Cancer-Specific Targeting of Taurine-Upregulated Gene 1 Enhances the Effects of Chemotherapy in Pancreatic Cancer

• DOI: 10.1158/0008-5472.can-20-3021
• 发表时间: 2021-04-01
• 期刊: CANCER RESEARCH
• 影响因子: 11.2
• 作者: Tasaki, Yoshihiko;Suzuki, Miho;Kondo, Yutaka
• 通讯作者: Kondo, Yutaka

Spatiotemporal regulation of replication stress by TUG1 as a prerequisite for cancer cell proliferation

TUG1对复制应激的时空调节是癌细胞增殖的先决条件

• 发表时间: 2021
• 作者: 横山真隆;中山哲俊;赤嶺博行;古木直人;石 暁彦;Siti Zhahara;村田和貴;山形一行;西村 基;田中知明;鈴木美穂
• 通讯作者: 鈴木美穂