Mycが誘導する複製・転写ストレスの増強による治療ーG4リガンドを中心に

通过增强 Myc 诱导的复制和转录应激进行治疗 - 关注 G4 配体

基本信息

批准号：
21K07212
负责人：
関本隆志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Gunma 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

项目摘要

発がんシグナルが誘導するDNA複製の遅延・停止(複製ストレス)は細胞老化・細胞死を誘導し、これを解消する応答機構が発がん促進に重要な役割を果たす。この応答機構を解明し、複製ストレス増強による細胞死を誘導する治療法が期待されている。グアニンに富む1本鎖DNAはグアニン四重鎖 (G-quadruplex, G4) 構造と呼ばれる高次構造を形成する。最近の研究からG4構造は複製フォーク進行を阻害し複製ストレスの原因となる可能性が示唆されている。そこで、本研究では発がん性複製ストレスにおけるG4の役割を解明することを目的として研究を展開した。昨年度までに、がん遺伝子c-Myc(Myc)が誘導する複製ストレスにG4が関与する事を見いだした。加えて、Mycによる転写ストレスにも関与する可能性を示す結果も得られ、Mycが引き起こす種々の反応にG4構造が関係する事が示唆される。本年度は、Mycによる発がんRS軽減に働くと我々が報告したPolymerase η (Polη)のG4構造に対する影響を解析した。G4安定化剤処理は単独でもPolηの核内集積を増加させたが、Myc活性化との同時処理によりさらに増強された。更に、RNAiによるPolη発現抑制はMyc活性化/G4安定化剤処理による細胞死を増強させた。これらのことは、MycによるG4増加に対する応答にPolηが関与することが示唆される。しかし、PolηのRS部位への集積に重要な役割を果たすPCNAモノユビキチン化がG4安定化剤処理で増加せず、また、Myc活性化/G4安定化剤によるDNA二重鎖切断はPolη発現抑制で増強しなかった。これらの結果から、MycによるG4増加とそのPolηによる応答は一般的なRS応答機構を介したものではなく、別の分子機構である可能性が考えられる。

致癌信号引起的DNA复制延迟或终止（复制应激）会导致细胞衰老和细胞死亡，而解决这一问题的反应机制在促进癌变过程中发挥着重要作用。阐明这种反应机制有望产生通过增强复制应激诱导细胞死亡的治疗方法。富含鸟嘌呤的单链 DNA 形成一种称为鸟嘌呤四链体 (G4) 结构的高阶结构。最近的研究表明，G4 结构可能会抑制复制叉的进展并导致复制应激。因此，在本研究中，我们旨在阐明 G4 在致癌复制应激中的作用。直到去年，我们发现G4参与了癌基因c-Myc (Myc)诱导的复制应激。此外，我们获得的结果表明G4结构可能参与Myc诱导的转录应激，这表明G4结构参与了Myc诱导的各种反应。今年，我们分析了聚合酶 η (Polη) 对 G4 结构的影响，据报道该酶可有效减少 Myc 诱导的致癌 RS。 G4 稳定剂单独处理增加了 Polη 的核积累，但与 Myc 活化的共同处理进一步增强了它。此外，RNAi 抑制 Polη 表达会增强 Myc 激活/G4 稳定剂处理诱导的细胞死亡。这些发现表明 Polη 参与了 Myc 对 G4 增加的反应。然而，G4稳定剂处理并没有增加在RS位点的Polη积累中起重要作用的PCNA单泛素化，并且G4稳定剂引起的Myc激活/DNA双链断裂抑制了Polη的表达。这些结果表明，Myc 诱导的 G4 增加及其 Polη 诱导的反应不是由一般的 RS 反应机制介导的，而可能是由于不同的分子机制所致。