M型ピルビン酸産生酵素依存的トリセルラータイトジャンクション形態形成機構の解明

阐明M型丙酮酸产生酶依赖性三细胞紧密连接形态发生机制

基本信息

批准号：
22K15100
负责人：
中津大貴
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

癌による年間死者数は日本だけでも数十万人と推定されている。また、高齢化の進展による発症率の増加から、今後患者数、死者数とも大幅に増えると予想されている。タイトジャンクションは複数のタンパク質や脂質で構成される構造体で、上皮細胞同士を接着する機能を持つ。そして、同機能が癌化した上皮細胞の増殖や浸潤といった悪性化の原因を抑制すると示唆されている。トリセルラータイトジャンクションは、三細胞接触点に形成されるタイトジャンクションで構成タンパク質の局在化が正常な機能発現に必須であるが、局在化の制御機構の多くは未知である。研究者らは先行研究で、ピルビン酸産生酵素であるPKM1が、構成タンパク質であるLSRとTricellulinのトリセルラータイトジャンクションへの局在化を促進することを発見した。また、局在化の促進が、二細胞接触面に形成されるタイトジャンクションであるバイセルラータイトジャンクションへのLSRとTricellulinの局在化の抑制を介して行われることも明らかにした。そして本研究では、マウス乳腺由来癌化上皮細胞であるEpH4細胞を用いて上記のメカニズムの解明を進めている。そして、バイオインフォマティクスの技術を用いた論文やデータベース情報の解析によるメカニズム推定と実験的な検証から、PKM1がチロシンキナーゼPYK2の発現量を増加させることで、トリセルラータイトジャンクションへのLSRとTricellulinの局在化を促進することを明らかにした。また、PKM1による遺伝子発現量の調節因子であるSMAD4の不活性化がPYK2の発現量増加の要因であること、SMAD4の不活性化が277残基目のチロシンのリン酸化抑制にあることも確認した。また、トリセルラータイトジャンクションの形態形成と正常な機能発現が、癌化上皮細胞の増殖に与える影響の分析にも成功した。

据估计，仅在日本，癌症的年死亡人数就会成千上万。此外，由于人口老龄化导致的发病率增加，预计将来患者和死亡人数都将大大增加。紧密连接是由多种蛋白质和脂质组成的结构，并具有将上皮细胞粘附在一起的功能。还已经提出，这种功能抑制了恶性转化的原因，例如癌上皮细胞的增殖和侵袭。三细胞紧密连接是在三个细胞接触点形成的紧密连接，组成蛋白的定位对于正常功能表达至关重要，但是许多定位控制机制尚不清楚。在先前的研究中，研究人员发现，产生丙酮酸的酶PKM1促进了成分蛋白LSR和三纤维素的定位，以将其定位为三纤维素连接。还发现，通过抑制LSR和三纤维蛋白在双细胞紧密连接处的定位来促进定位，该连接是在两细胞接触表面形成的紧密连接。在这项研究中，我们正在努力使用EPH4细胞阐明上述机制，EPH4细胞是源自小鼠乳腺的癌症诱导的上皮细胞。此外，通过使用生物信息学技术分析论文和数据库信息，我们透露，PKM1提高了酪氨酸激酶PYK2的表达水平，从而促进LSR和Tricelllin的定位到触发细胞细胞紧密连接。此外，已经证实，SMAD4的灭活是PKM1基因表达水平的调节剂，是增加PYK2表达水平的因素，而SMAD4的灭活是由于抑制了残留物277的酪氨酸的磷酸化的抑制作用，我们还连续地延伸了对典型的典型作用。上皮细胞。